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鋯鈦酸鉛體系是目前應(yīng)用較廣的壓電體系，其壓電性能較其它體系優(yōu)異。此體系的零膨脹特性對(duì)壓電器件的研發(fā)很有指導(dǎo)意義。

它是由鈦酸鉛和鋯酸鉛組成的固溶體，其具有很高的介電常數(shù)，工作溫度可達(dá)250攝氏度，各項(xiàng)機(jī)電參數(shù)隨溫度和時(shí)間等外界因素的變化較小。該技術(shù)是使用在車(chē)輛前后左右各配備一個(gè)的四個(gè)攝像頭和前保險(xiǎn)杠、后保險(xiǎn)杠各配備四個(gè)共八個(gè)超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)的。由于鋯鈦酸鉛壓電陶瓷在壓電性能與溫度穩(wěn)定性等方面的遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鈦酸鋇壓電陶瓷，因此，它是目前使用普遍的的一種壓電材料。

由于PZT基壓電陶瓷含有大量的鉛,而氧化鉛在燒結(jié)過(guò)程中易揮發(fā),難以獲得致密燒結(jié)體,同時(shí)又由于相界面附近體系的壓電、熱電性能依賴(lài)鈦和鋯的組成比,故較難保證性能的重復(fù)性,這給實(shí)際的制備與應(yīng)用帶來(lái)了一定的困難.由于PZT基壓電陶瓷含有大量的鉛,而氧化鉛在燒結(jié)過(guò)程中易揮發(fā),難以獲得致密燒結(jié)體,同時(shí)又由于相界面附近體系的壓電、熱電性能依賴(lài)鈦和鋯的組成比,故較難保證性能的重復(fù)性,這給實(shí)際的制備與應(yīng)用帶來(lái)了一定的困難.

為了適應(yīng)各種不同的用途和要求,國(guó)內(nèi)外對(duì)PZT陶瓷進(jìn)行了廣泛的摻雜改性研究.PZT壓電陶瓷的摻雜改性主要有以下幾個(gè)方面:

.1　軟性摻雜　這種摻雜是指La3 、Bi3 、Nb5 、W6 等高價(jià)離子分別置換Pb2 或(Zr,Ti)4 等離子,在晶格中形成一定量的正離子缺位(主要是A位),由此導(dǎo)致晶粒內(nèi)疇壁容易移動(dòng),結(jié)果使矯頑場(chǎng)降低,使陶瓷的極化變得容易,因而相應(yīng)地提高了壓電性能.但空位的存在增加了陶瓷內(nèi)部的彈性波的衰減,引起機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm和電氣品質(zhì)因數(shù)Qe的降低,但其介電損耗增大,因而這類(lèi)摻雜的PZT壓電陶瓷通常稱(chēng)為“軟性”P(pán)ZT壓電陶瓷,適于制備高靈敏度

.2　硬性摻雜　這類(lèi)摻雜與高價(jià)離子軟性摻雜的作用相反:離子置換后在晶格中形成一定量的負(fù)離子(氧位)缺位,因而導(dǎo)致晶胞收縮,抑制疇壁運(yùn)動(dòng),降低離子擴(kuò)散速度,矯頑電場(chǎng)增加,從而使極化變得很困難,壓電性能降低,Qm和Qe變大,介電損耗減少.具有這類(lèi)摻雜物的PZT壓電陶瓷稱(chēng)為“硬性”P(pán)ZT壓電陶瓷,的傳感器元件.這類(lèi)摻雜報(bào)道較多的是La3 和Nb5 [