Оптимизация технологии получения  




Скачать 103.64 Kb.
PDF просмотр
НазваниеОптимизация технологии получения  
страница1/5
Дата конвертации03.10.2012
Размер103.64 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5
РАЗДЕЛ 2 
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 
УДК 666.655: 621.315.61 
 Прилипко Ю.С. (ДонНТУ) 
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ  
ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ЦТС 
 Рассмотрены 
основные 
этапы 
становления 
производства 
пьезокерамических  материалов.  Проведено  сравнение  химического  и 
керамического  методов,  показана  предпочтительность  производства 
материалов 

ЦТС 
керамическим 
способом. 
Показаны 
возможности 
интенсификации отдельных стадий технологического процесса. 
 Несмотря  на  значительные  достижения  по  повышению  качества 
материалов  на  основе  ЦТС,  прогресс  в  совершенствовании  указанных 
материалов  в  последние  годы  резко  снизился.  Это  объясняется  тем,  что 
возможности  улучшения  электрофизических  свойств  пьезокерамики  путем 
изменения химического состава, модифицирования практически исчерпаны. На 
первый  план  выступает  задача  поиска  новых  приемов  совершенствования 
структуры  уже  существующих  материалов,  которая  может  решаться  за  счет 
интенсификации  процессов  на  отдельных  стадиях  технологического  процесса, 
повышения активности реагирующих компонентов с целью повышения скорости 
гетерогенных  процессов.  Поэтому  совершенно  очевидной  является  важность 
развития  и  усовершенствования  методов  получения  пьезоматериалов, 
максимально  удовлетворяющих  требованиям  производства  и  новых  областей 
применения соединений системы ЦТС. 
 Существует  два  основных  способа  получения  материалов  ЦТС: 
керамический  и  химический.  Последний  имеет  много  разновидностей   
совместное  осаждение,  полукерамический  метод,  распылительная  сушка 
растворов, криохимический способ, золь-гель процесс и т.д. 
 Выбор способа получения материалов зависит от доступности исходных 
веществ,  желаемых  свойств  продукта,  имеющихся  химических  средств, 
решения  задачи  существенного  снижения  технологического  разброса 
параметров,  масштаба  производства,  технологичности,  рационализма,  уровня 
химических и электрофизических свойств и др. 
 В  период  становления  производства  пьезоматериалов  (60-е  годы) 
большое  внимание  уделялось  химическим  методам,  популярность  которых 
была  обусловлена  недостаточной  изученностью  керамической    технологии, 
особенно  сырьевой  базы,  а  также  привлекательностью  получения  более 
мелкодисперсных, однородных, а, значит, и более активных порошков. 
 Во  всех  химических  методах  завершающий  этап  одинаков   
термическое  разложение  соединений,  выделенных  из  растворов.  Поэтому,  в 
основу  дальнейшего  рассмотрения  некоторых  химических  методов  будет 
положено  то,  что  отличает  методы  друг  от  друга    способ  выделения 
соединений из растворов. 
 Метод  совместного  осаждения  основан  на  взаимодействии  щелочных 
агентов с водными растворами солей, содержащих катионы разных металлов в 
том соотношении, которое необходимо получить в готовом материале (рис.1). В 
качестве осадителей применяют растворы щелочей, соды, гидроксида аммония 
и  его  смесей  с  карбонатом  аммония  и  др.  Условия  осаждения  подбирают  так, 
чтобы  гарантировалось  количественное  выделение  соединений  металлов  из 
 
91 

РАЗДЕЛ 2 
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 
водных  растворов.  Образовавшиеся  при  этом  труднорастворимые  соединения 
отделяют от маточника и подвергают термообработке. 
        Преимущества  метода 
совместного 
осаждения 
заключаются в следующем:  
-  за  счет  одновременного 
выделения  соединений  из 
раствора 
достигается 
большая 
однородность, 
что  особенно  важно  при 
введении малых добавок; 

изменением  условий 
осаждения 
регулируется 
дисперсность  прокаленных 
порошков,  размер  частиц 
уменьшается  до  1–10  мкм, 
а  иногда  и  до  долей 
Рис.1.  Схема  промышленной  установки  для 
микрона; 
получения  материалов  по  технологии  совместного 
-  отсутствие  помольных 
осаждения:  1,2,3,4    сборники  растворов;  5,6,7,8   
операций 
при 
изготов-
автоматические  дозаторы;  9    смесители  растворов;  10 
  насос;  11    напорная  ёмкость;  12    сборник 
лении 
исходной 
шихты 
раствора-осадителя;  13    реактор-осадитель;  14   
обеспечивает высокую чис-
барабанный вакуум-фильтр. 
тоту конечных продуктов; 
-  выделенные  из  раство-
ров  соединения  отличаются  повышенной  реакционной  способностью  и 
однородностью,  что  гарантирует  образование  заданных  составов  при  более 
низких температурах. 
Метод  совместного  осаждения  вполне  приемлем,  когда  речь  идет  о 
простой  системе  Pb  (Zr,  Ti)  O3  или  её  вариантах  с  частичным  замещением 
свинца щелочноземельными элементами (ЦТС–23–1, ЦТС–24, ЦТС–19, ЦТБС–
3  и  т.д.).  Компоненты  этих  несложных  систем  легко  осаждаются  аммиачно-
карбонатным  осадителем  в  виде  карбонатов  или  гидроксидов.  Для  получения 
более  сложной  системы,  в  состав  которой  входят  добавки,  например,  цинка, 
никеля,  марганца  (ЦТССТ–3),  т.е.  элементов,  образующих  растворимые 
аммиачные  комплексы,  химический  метод  с  его  традиционным  осадителем   
карбонатом аммония  для этих целей неприемлем. 
При  получении  материала  ЦТСтБС2,  входящие  в  систему  компоненты 
(барий и цинк) не могут быть выделены количественно в одинаковых условиях. 
Если  барий  осаждается  количественно  при  pH  =  8,5−9,0,  то  цинк  в  этих 
условиях образует растворимые комплексы и в осадок переходит не полностью 
[1].  Это  приводит  к  нарушению  заданного  стехиометрического  состава,  к  
невоспроизводимости, а зачастую и низким электрофизическим свойствам. 
Таким 
образом, 
метод 
совместного 
осаждения 
применять 
нецелесообразно,  когда  первые  продукты  кристаллизации  имеют  состав, 
отличный  от  заданного,  а  также  разрушаются  при  тех  же  или  еще  более 
высоких температурах, что и в керамическом способе. 
Полукерамический  метод  упрощает  стадии  осаждения  и  получения 
гомогенизированной  пасты,  присущие  методу  совместного  осаждения. 
Существует  три  способа  выделения  соединений  из  растворов  на  оксиды  и 
карбонаты: 
путем  обезвоживания  суспензий  (упариванием  или  распылительной 
сушкой); 
 
92 
  1   2   3   4   5

Похожие:

Оптимизация технологии получения   iconТезисы докладов 
«Новые  технологии  получения  и  применения  биологически  активных  веществ»,  в  которых  обсуждаются  вопросы  получения  и 
Оптимизация технологии получения   icon«seo: Поисковая Оптимизация от А до Я» - Средний уровень => Глава I.   Введение                       
Это вторая часть бесплатного трехтомника «seo: Поисковая Оптимизация от А до Я», которая 
Оптимизация технологии получения   icon«seo: Поисковая Оптимизация от А до Я» - Продвинутый уровень => Глава I.   Введение  Глава I.  Введение   
Это третья часть бесплатного трехтомника «seo: Поисковая Оптимизация от А до Я», которая 
Оптимизация технологии получения   iconОптимизация породной структуры лесов лесохозяйственных учреждений
Атрощенко О. А., Демид Н. П., Лещинский С. Ю. Оптимизация породной структуры лесов лесохозяйственных учреждений // Труды бгту. –...
Оптимизация технологии получения   iconПравила оформления рукописей для авторов научно-технического журнала "Автоматизированные системы управления и приборы автоматики"
Тематика: компьютерная инженерия, математическое моделирование, оптимизация и процессы управления, автоматизация проектирования и...
Оптимизация технологии получения   iconУрока русского языка в 6 классе. Учитель
Дидактическая цель: Создать условия для осознания и осмысления новой учебной информации и способов её получения средствами традиционной...
Оптимизация технологии получения   iconРеферат на тему 
В  статье  говорится  об  истории  получения,  а  также  о  методах  его  получения. Особое внимание уделяется вопросам получение такого вещества ...
Оптимизация технологии получения   iconАндрей Парабеллум Оптимизация продаж

Оптимизация технологии получения   iconАмонашвили Ш. А. Как живете, дети?
Бабанский Ю. К. Оптимизация процесса обучения. Общедидактический аспект. М., 1977г
Оптимизация технологии получения   iconПП. 01 Практика для получения первичных профессиональных навыков
Правоведение задачами практика для получения первичных профессиональных навыков является подготовка студентов к осознанному и углубленному...
Разместите кнопку на своём сайте:
TopReferat


База данных защищена авторским правом ©topreferat.znate.ru 2012
обратиться к администрации
ТопРеферат
Главная страница