Gia công gốm sứ áp điện
Khi một điện áp được đặt vào gốm áp điện, biến dạng cơ học xảy ra như một hàm của điện áp và tần số. Mặt khác, khi gốm áp điện rung động, một điện tích được tạo ra. Sử dụng nguyên tắc này, khi tín hiệu điện được đưa vào bộ rung bao gồm hai gốm áp điện hoặc gốm áp điện và một tấm kim loại, cái gọi là phần tử lưỡng hình, sóng siêu âm sẽ được phát ra do rung uốn. Thay vào đó, khi các rung động siêu âm được áp dụng cho phần tử lưỡng hình, một tín hiệu điện sẽ được tạo ra. Dựa trên các hiệu ứng trên, gốm áp điện có thể được sử dụng làm cảm biến siêu âm.
Sơ đồ quy trình như sau: trộn - trộn và nghiền - nung sơ bộ - nghiền thứ cấp - tạo hạt - đúc - loại bỏ nhựa - thiêu kết thành sứ - xử lý hình dạng - điện cực - phân cực điện áp cao - kiểm tra lão hóa.
1. Thành phần: tiến hành sơ chế nguyên liệu, loại bỏ tạp chất và độ ẩm, sau đó cân các nguyên liệu thô khác nhau theo tỷ lệ của công thức. Lưu ý nên cho một ít phụ gia vào giữa hồi.
2. Trộn và nghiền: Mục đích là trộn và nghiền các loại nguyên liệu để chuẩn bị các điều kiện cho phản ứng pha rắn hoàn toàn trước khi thiêu kết. Nghiền khô hoặc mài ướt thường được sử dụng. Nghiền khô có thể được sử dụng cho các lô nhỏ, và nghiền bi khuấy hoặc nghiền mịn có thể được sử dụng cho các lô lớn, hiệu quả hơn.
3. Đốt sơ bộ: Mục đích là tiến hành phản ứng pha rắn của từng nguyên liệu thô ở nhiệt độ cao để tổng hợp gốm áp điện. Quá trình này rất quan trọng. Nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các điều kiện thiêu kết và tính chất của sản phẩm cuối cùng.
4. Nghiền mịn thứ cấp: Mục đích là để rung mịn và trộn bột gốm áp điện đã nung trước, để tạo nền tảng vững chắc cho hiệu suất đồng đều của gốm.
5. Tạo hạt: Mục đích là làm cho bột tạo thành các hạt mật độ cao với tính lưu động tốt.
6. Tạo hình: Mục đích là để ép vật liệu dạng viên vào khoảng trống có kích thước đúc sẵn theo yêu cầu.
7. Loại bỏ nhựa: Mục đích là để loại bỏ chất kết dính được thêm vào trong quá trình tạo hạt khỏi mẫu trắng.
8. Thiêu kết thành sứ: Mẫu trắng được hàn kín và nung kết thành sứ ở nhiệt độ cao. Phần này rất quan trọng.
9. Gia công tạo hình: Nghiền sản phẩm nung theo kích thước thành phẩm yêu cầu.
10. Điện cực: Đặt các điện cực dẫn điện lên bề mặt sứ cần thiết. Các phương pháp chung là thấm qua lớp bạc, lắng đọng hóa học và phủ chân không.
11. Phân cực điện áp cao: định hướng và sắp xếp các miền điện bên trong của gốm, để gốm có các đặc tính áp điện.
12. Kiểm tra lão hóa: Sau khi hiệu suất gốm ổn định, hãy kiểm tra các chỉ số khác nhau để xem liệu nó có đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất mong đợi hay không.
