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壓電陶瓷性能及其切割、研磨、拋光工業(yè)
什么是壓電陶瓷：
某些材料在機械應力作用下,，引起內(nèi)部正負電荷中心相對位移而發(fā)生極化,，導致材料兩端表面出現(xiàn)符號相反的束縛電荷的現(xiàn)象，稱為壓電效應,。反之,，當這類材料在外電場作用下，其內(nèi)部正負電荷中心移位,，又可導致材料發(fā)生機械變形,，形變的大小與電場強度成正比。具有這種性能的陶瓷稱為壓電陶瓷,，它的表面電荷的密度與所受的機械應力成正比,。
壓電陶瓷的原材料：
作為壓電陶瓷的原材料，在晶體結(jié)構(gòu)上一定是不具有對稱中心的晶體,，如氧化鉛,、氧化鋯、氧化鈦,、碳酸鋇,、氧化鈮、氧化鎂,、氧化鋅等,。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇、鈦酸鉛,、鋯鈦酸鉛以及三元系壓電陶瓷,。其結(jié)構(gòu)類型有鈣鈦礦型、鎢青銅型,、焦綠石型,、含鉍層結(jié)構(gòu)等。
壓電陶瓷的應用：
壓電陶瓷是新型功能電子材料,，隨著材料及工藝的不斷研究和改良,，在傳感器、換能器,、無損檢測和通訊技術(shù)等領(lǐng)域已獲得了廣泛的應用,。要實現(xiàn)壓電陶瓷的優(yōu)異性能，就必須加工具有一定形狀精度和尺寸精度的元件,。因此,，研究壓電陶瓷的加工技術(shù)，特別是精密,、超精密加工技術(shù)具有重大的應用價值及現(xiàn)實意義。
壓電陶瓷的切割：
壓電陶瓷材料雖然具有其他材料*的*性能，但是它也有顯著地缺點——脆性,。在外力作用下不發(fā)生顯著變形即告破壞,，使其很難象普通材料一樣 進行機械加工，且加工成本較一般材料高,。所以,，在對壓電陶瓷切割時，需要根據(jù)樣品的外觀尺寸,、切割尺寸及精度要求選擇適當?shù)那懈顧C,。
粘樣。使用加熱平臺,、石蠟,、石墨將樣品固定在載物板上。對于圓柱狀樣品以側(cè)面粘接時,，要在兩側(cè)加石墨夾立粘貼,，以確保切割時樣品的穩(wěn)固。
裝卡對刀,。無論使用線鋸式或是鋸片式切割機,，都需要調(diào)整切割刀口的位置。且大部分切割機都可實現(xiàn)切割面良好的垂直度對刀,。例如STX-202小型金剛石線切割機可通過360°旋轉(zhuǎn)平臺及二次裝卡的方法,，對樣品進行高度平行和垂直調(diào)整。
調(diào)整參數(shù),。根據(jù)樣品的相關(guān)參數(shù),，設(shè)置切割機的運行參數(shù)，以求獲得*切割,。
壓電研磨拋光
對于需要粘樣的薄片,，注意表面的平整度，并將薄片邊緣多余的石蠟清理干凈,，以避免與磨料發(fā)生交叉污染,，影響磨拋效果。同時,，為了去除研磨盤上可能附有其他粒度的磨料及雜物,，每用一種磨料都先要進行修盤，但更建議每一種粒度的磨料對應一盤,，以確保*的磨拋效果,。磨料選擇剛玉即可，按W28,、W14,、W7的順序進行逐步研磨,。
| 磨拋料 | 剛玉 | 剛玉 | 剛玉 | 金剛石懸浮液 |
| 粒度 （μm） | W28 | W14 | W7 | 3 |
| 壓力 （ kg） | 1.69 | 1.69 | 1.69 | 1.69 |
| 轉(zhuǎn)數(shù) （ rpm） | 30 | 30 | 30 | 110 |
| 時間 （ min） | 20 | 20 | 20 | 30 |
對于壓電陶瓷的拋光多選用聚氨酯拋光墊、合成革拋光墊,，配用3μm金剛石懸浮液,。注意拋光墊粘貼時要均勻地攤開，以便消除粘合面的氣泡,，保證拋光面的平整度,。并且在正式拋光使用前，需用清水清洗后進行修墊,，避免拋光墊的棱角過于尖銳,，損傷拋光面。此外,，要想獲得更小的表面粗糙度,，可在完成拋光后，更換新的拋光墊,，使用1.5μm的金剛石懸浮液繼續(xù)拋光,。
此工藝流程不僅適用于壓電陶瓷的切磨拋，通過改變相應的參數(shù)設(shè)置,，可以用于其他陶瓷的切割,、研磨、拋光,。
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