超声波作用于物体后,能使物体产生振动,振动幅度及强度取决于超声波的频率、发声源的功率,这两项指标在现代电声学方面均能控制。故超声波在现代工业中得到了广泛的应用。尤其在超声波清洗方面,应用更加广泛。
在超声波清洗中,超声频率及强度的变化决定了对被清洗物体基体的冲击强度。频率越高,对基体的表面清洗强度越高。频率越低,对基体的深度冲击越大。
通过研究,降结温度的主要方法有:(1)改善粉体形貌,表面能和烧结活性,有利于烧结过程的进行.研究表明[14]PbO挥发温度为924.71℃,颗粒之间的反应温度为811.26℃;而固相合成的1243.47℃,PbO的挥发温度为1213.29℃.因此采取有效的合成方法,,PbO挥发温度以下,铅可完全挥发.(2).,PZT陶瓷粉体时掺加微量的Fe2+,Bi3+,Cu2+等离子,
)O3],可以实现在空气中850℃BCW[Ba(CuW完成绕结,比不加烧结助剂的粉体的烧结温
度降低250℃左右,比一般固相法制备的PZT粉体的烧结温度1250℃降低400℃左右.(3)热压烧结.清华大学的李龙土及同事在PZT基压电陶瓷原料中加入由xBO1.5-yBiO1.5-zCdO组成的玻璃料可使其烧结温度得到较大程度的降低,其压电性和介电性都得到了改善[17].
为了适应各种不同的用途和要求,国内外对PZT陶瓷进行了广泛的掺杂改性研究.PZT压电陶瓷的掺杂改性主要有以下几个方面:
.1 软性掺杂 这种掺杂是指La3+、Bi3+、Nb5+、W6+等离子分别置换Pb2+或(Zr,Ti)4+等离子,在晶格中形成一定量的正离子缺位(主要是A位),由此导致晶粒内畴壁容易移动,结果使矫顽场降低,使陶瓷的极化变得容易,因而相应地提高了压电性能.但空位的存在增加了陶瓷内部的弹性波的衰减,引起机械品质因数Qm和电气品质因数Qe的降低,但其介电损耗增大,因而这类掺杂的PZT压电陶瓷通常称为“软性”PZT压电陶瓷,适于制备高灵敏度
.2 硬性掺杂 这类掺杂与离子软性掺杂的作用相反:离子置换后在晶格中形成一定量的负离子(氧位)缺位,因而导致晶胞收缩,抑制畴壁运动,降低离子扩散速度,矫顽电场增加,从而使极化变得很困难,压电性能降低,Qm和Qe变大,介电损耗减少.具有这类掺杂物的PZT压电陶瓷称为“硬性”PZT压电陶瓷,的传感器元件.这类掺杂报道较多的是La3+和Nb5+[超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。现在我国在压电陶瓷材料及其应用领域的开发仍处于发展阶段,此行业的发展将具有广阔的前景。利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在通迅,家电等各方面得到广泛应用。