低温烧结PMMSN压电陶瓷掺杂改性及叠层压电变压器研制

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本文针对制作叠层压电变压器对陶瓷材料的要求,在本实验室研制的五元系基方:Pb(Mg<,1/3>Nb<,2/3)<,0.05>(Mn<,1/3>Nb<,2/3>)<,0.04>(Mn<,1/3>Sb<,2/3>)<,0.01>Zr<,0.45>Ti<,0.45>O<,3>(PMMSN)的基础上,研究了一种添加少量的CdO,SiO<,2>作为低温助熔剂,MgO 为掺杂改性剂的低温烧结PMMSN陶瓷材料。通过添加适当过量的MgO,可有效的抑制焦绿石相的生成,一次烧成性能良好的这种五元系陶瓷材料,并进行叠层压电变压器的研制。 确定材料的配方为:Pb(Mg<,1/3>Nb<,2/3>)<,0.05>(Mn<,0/3>Nb<,2/3>)<,0.04>(Mn<,1/3>Sb<,2/3>)<,0.01>Zr<,.45>Ti<,0.45>O<,3>+0.25wt%MgO+0.1 wt%SiO<,2>+0.6wt%CdO制备工艺参数为:预烧温度815℃/2h;烧结温度960℃/4h。在此制备工艺下材料的主要性能参数为:d<,33>=295pC/N,tan δ=0.45%,Q<,m>=907,K

=0.55,ε<,33>/ε<,0>=1176,ρ<,v>=7.60×10<3>kg/m<3>该材料具有烧结温度低,烧结温区宽,综合性能较好,满足制作叠层压电变压器的要求。 在研制片式叠层压电陶瓷变压器的工艺中,对轧膜成型,叠层体的低温共烧,多层结构陶瓷体的极化,压电变压器的性能测试等进行了较深入的研究。制备出具有一定性能的叠层压电变压器样品。该叠层压电变压器制作工艺简单,体积小,经优化性能后可满足表面贴装(SMT)的要求。用于液晶显示器的背景光电源,静电复印机高压电源等各种高电压、小电流的电子产品中。

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