压电陶瓷(Piezoelectric ceramic)是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。

常用的压电陶瓷有钛酸钡系、锆钛酸铅二元系及在二元系中添加第三种ABO₃(A表示二价金属离子，B表示四价金属离子或几种离子总和为正四价）型化合物，如：Pb(Mn_1/3 Nb_2/3)O₃和Pb(Co_1/3 Nb_2/3)0₃等组成的三元系。如果在三元系统上再加入第四种或更多的化合物，可组成四元系或多元系压电陶瓷。此外，还有一种偏铌酸盐系压电陶瓷，如偏铌酸钾钠（Na_0.5·K_0.5·Nb0₃）和偏铌酸锶钡(Ba_x·Sr1_-x·Nb₂O₅）等，它们不含有毒的铅，对环境保护有利。

1．产品性能

钙钛矿型晶体结构压电陶瓷，属于四方晶系。是在锆钛酸铝中用碱土元素取代10％（原子）的铅，锆酸盐含量49％～53％（摩尔分数）并含有复杂铁电体。获得高的介电系数（2300)和机电耦合系数（Kp=0.62)，在强电场中介电损耗低，tanδ=0.04（在E1=1kV/cm)。

2．生产方法

压电陶瓷的配方组成：

Pb(Zr_0.51Ti_0.49)0₃           90

(Ba Bi) (MgNb)0₆           10

按配方配料后细磨预烧合成，再粉碎细磨成型，把成型后的坯体经高温烧成、研磨、加工、极化即为成品。

3．工艺流程

4．主要原料规格（％）

5．生产工艺

将各种原料按配方准确称量配料，加入振动球磨机内干法研磨，按球，料＝4：1的比例加入，把混合料进行3h的混磨，至颗粒细度小于2um，出磨的粉料过筛，在压力机上以70MPa的压力下压制成块。把压块放入电热隧道窑，经过15h加热到950℃，并保温3h，再经8h的冷却后，将料块在振动磨机内细粉碎至＜2 um，把料放入混料机，加5％的聚乙烯醇水溶液进行塑化，要充分混合均匀。把混均的料加到压力机钢模内振动加料，在压力机上在单位压力100～150MPa下压制成圆片。

在烘箱内干燥后放在由二氧化锆做的陶瓷基体上，然后放入镍制容器中，用填充料填平（填充料是烧过的PbO+Zr0₂混合物），加盖后把镍坩埚放入电炉，以170℃/h的升温速度把炉温升到800℃，保温lh排塑。冷却后，将镍坩埚封闭重新放入电炉内，把炉温升到1230℃，并保温2.5h，强制将炉温冷却到800℃后进行自然冷却。把烧制成的圆片研磨到所要求的尺寸，清洁其表面后涂上作为电极的银膏，再入炉烧银，也可采用真空蒸镀式化学沉积法涂银，烧银的温度为（825±20)℃，并在此温度下保温15～20min后冷却。

将坯体放入极化器聚乙烯硅氧烷液体中，在100℃下经过25min后，在电压3～4kV/cm的固定电场下对产品进行极化20min。把极化后的产品取出，放置24h后测定制品的电物理参数，合格后包装。

6．产品标准

7．产品用途

该压电陶瓷可用于超声换能器、超声切割、清洗、探测地质构造、无损探伤等仪器中。