原材料中含有各种各样的杂质，对压电陶瓷元件的不同型号，配方的作用和影响也各不相同。所以应区别对待，对具体情况需具体分析。对产品性能和工艺过程敏感的原料应选择较高的纯度；与原料的化学性质相近，能形成置换式固溶体的杂质的含量可以略高；对那些能使晶格发生严重畸变的杂质，或者能在晶体中产生自由电子和空穴的“施主杂质”和“受主杂质”以及变价过渡元素{SiO2}的含量必须严格控制，有时这类杂质即使只有0.1wt%就会使物理性能严重恶化而完全失去使用阶值。原材料在很大程度上，可决定压电陶瓷元件性能参数的高低，对工艺的顺利进行有重要影响因此，对所用元材料的性能必须有所了解，选择原材料必须符合经济合理的原则。如K+，Na+,等卤族元素将使铁电，压电陶瓷材料的绝缘电阻显著降低，使极化时容易击穿，损耗增大，介电常数和机电耦合系数Kp下降，其总含量控制在0.01%以下。一般来说，在制作PZT压电陶瓷元件中，二氧化钛，二氧化锆可采用工业级材料，它们的纯度均能达到98%以上。实际生产中原材料的主成分含量都是采用化学分析方法测定，杂质含量则常在已有经验基础上采用半定量的光谱分析，必要时也可进行x射线衍射分析和电子探针微区分析。
当给压电晶体加上电压后,压电晶体产生振动,该振动的频率受其几何形状控制。在振动频率附近,压电晶体的电参数有比较大的变化(这是我们能够通过压电晶体测量到声波信号的基础)。另一类是有利杂质，对与铅离子Pb2+同属二价或与钛离子Ti4+，锆离子Zr4+同属四价，而离子半径相近，能形成置换固溶体的杂质，如钙Ca2+,锶Sr2+,钡Ba2+,镁Mg2+,锡Sn2+,鉿Hf4+等离子。当其振动的模态比较单一时,复的电参数随频率变化有一个极大值,在复平面上是一个圆,称为导纳圆。当其振动模态比较多时,则有多个极大值,在复平面上不是一个圆。
压电晶体的导纳圆比较综合地反映了其频率特征,是检测压电晶体一致性比较有效的工具。
发明了基于调控缺陷偶极子状态的材料组成设计方法，以及砂磨制粉结合通氧烧结制备技术，突破了传统钙钛矿结构PZT压电陶瓷的使用温度极限，显著增强了PZT压电陶瓷的温度稳定性，大幅降低了强场介电损耗，获得了一种强场介电损耗低，压电性能优异、可在200℃稳定使用的新型PZT压电陶瓷，综合性能处于水平，助力了我国超声电机在“嫦娥三号”玉兔巡视器中的成功应用，并批量应用于多普勒计程仪、声波测井仪等装备。（相应的应变）时，晶体将在X，Y，Z式中，成正比的极化强度，即：分别称为压电应力常数与压电应变常数。
以上信息由专业从事压电陶瓷片厂的宇海电子于2025/2/25 15:00:17发布
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