Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Elizarova Irina Rudol’fovna PhD (Engineering), I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology ofRare Elements andMineral RawMaterials of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences”, Apatity, Russia, elizarir@yandex.ru Masloboeva Sofiya Mikhailovna PhD (Engineering), Associate Professor, I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the RussianAcademy of Sciences”, Apatity, Russia, Apatity Branch ofMurmanskArctic State University, Apatity, Russia maslo_sm@chemy.kolasc.net.ru DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.607-612 УДК 666.655 + 537.226.4 ПЬЕЗОКЕРАМИКА ЦТС С ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ СПЕКАНИЯ В. В. Еремкин, В. Г. Смотраков Научно-исследовательский институт физики, Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону, Россия Аннотация Рассматривается влияние механической активации на условия синтеза и степень дисперсности порошков, режимы спекания и микроструктуру пьезокерамик системы твердых растворов PbZrO3 — PbTiO3. Показано, что температура спекания известных материалов может быть снижена до 1000 0С. Ключевые слова: пьзокерамика, ЦТС, планетарная мельница, спекание, микроструктура, мелкозернистая керамика. THE PZT PIEZOCERAMICS WITH THE LOWERED SINTERING TEMPERATURE V. V. Eremkin, V. G. Smotrakov Physics Research Institute, Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia Abstract The paper considers the influence of the mechanical activation on the conditions of the synthesis and the dispersity of powders, as well as the sintering routes and microstructure of the PbZrO3 — PbTiO3 solid solution piezoceramics. It has been shown that the sintering temperature of well-known materials can be decreased down to 1000 0С. Keywords: piezoceramics, PZT, planetary mill, sintering, microstructure, fine-grained ceramics. Многослойная конструкция пьезоэлектрического преобразователя является наиболее распространенной и пригодной к промышленному производству. Основанная на методе шликерного литья технология позволяет совместить спекание активных керамических слоев с формированием системы внутренних электродов и получать монолитные преобразователи с пониженным управляющим напряжением. Электроды из неблагородных металлов, в частности Ni, нежелательны, поскольку требуют восстановительной атмосферы в процессе спекания, что вызывает деградацию свойств свинецсодержащих керамик. Поэтому в качестве материала электродов используется сплав Ag-Pd. В системе Ag-Pd образуется непрерывный ряд твердых растворов, используя фазовую диаграмму которого можно подобрать состав с подходящей температурой плавления. Из-за взаимодействия с материалом свинецсодержащей керамики при использовании Ag-Pd- электродов нельзя превышать температуру спекания 1130 0 С, а оптимальное содержание Pd — 25 % ат. [1]. Наиболее простой способ снижения температуры спекания предполагает введение низкоплавких добавок. Однако наличие жидкой фазы усложняет процесс спекания, влияет на микроструктуру керамики и ее состав. Другой подход связан с повышением качества синтезированных порошков. Согласно [2], порошки, предназначенные для приготовления технической керамики, должны обладать: малым размером частицы (< 1 мкм), узким распределением частиц по размеру, сферической или равноосной формой частицы, отсутствием агломератов (по крайней мере, жестких), высокой химической чистотой и однофазностью. В работе изучена возможность снижения температуры спекания свинецсодержащих пьезокерамических материалов различного типа за счет применения высокоэнергетического помола в планетарной мельнице. Для различных способов синтеза получены зависимости размера зерна и основных функциональных параметров 607