鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)陶瓷,是在鋯鈦酸鉛(PZT)壓電陶瓷中添加稀土元素鑭(La)制備得到的功能陶瓷,是一種透明鐵電陶瓷。
鋯鈦酸鉛鑭陶瓷為ABO3鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)、立方晶系,在可見光至紅外光波段具有高光學(xué)透過性以及電控光學(xué)效應(yīng),是透明電光陶瓷,也稱透明鐵電陶瓷。20世紀(jì)70年代,透明鐵電陶瓷被開發(fā)問世,之后產(chǎn)品種類不斷增多,其中鋯鈦酸鉛鑭陶瓷是研究最為廣泛的產(chǎn)品類型。
鋯鈦酸鉛鑭陶瓷通常以高純氧化物粉體為原料,按比例混合后采用熱壓燒結(jié)法或者常壓燒結(jié)法制備得到,主要原料包括高純氧化鋯、高純二氧化鈦、高純氧化鉛、高純氧化鑭,燒結(jié)過程中需要通入氧氣加快材料致密化,以提高鋯鈦酸鉛鑭陶瓷的透光性。
熱壓燒結(jié)法制備得到的鋯鈦酸鉛鑭陶瓷具有晶粒細(xì)小均勻、界面處雜質(zhì)聚集少、結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)點(diǎn)。鋯鈦酸鉛鑭陶瓷也可采用氣氛燒結(jié)法、熱等靜壓燒結(jié)法進(jìn)行制備,前者可以避免氧化鉛粉體揮發(fā)、減少氣孔存在,后者可以提高產(chǎn)品質(zhì)地均勻度、致密度。
鋯鈦酸鉛鑭陶瓷可以應(yīng)用在電光調(diào)制器、電控可變波長(zhǎng)濾波器、光波導(dǎo)開關(guān)、光電傳感器、光電存儲(chǔ)器、電致變色顯示器等制造領(lǐng)域,下游用途廣泛,在光電子器件、信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。除了優(yōu)異的電光性能外,鋯鈦酸鉛鑭陶瓷還具有形狀記憶功能,是一種智能陶瓷,可以應(yīng)用在電力、智能家居、通信、航空航天等領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)小型化、集成化光電子器件,透明鋯鈦酸鉛鑭薄膜制備與應(yīng)用受到重視。透明鋯鈦酸鉛鑭薄膜制備通常采用包括溶膠凝膠法、化學(xué)氣相沉積法、熱分解法等在內(nèi)的化學(xué)法,以及包括射頻濺射法、磁控濺射法等在內(nèi)的物理法,其中,溶膠凝膠法較為常見。
新思界
行業(yè)分析人士表示,鋯鈦酸鉛鑭陶瓷是一種性能優(yōu)異的透明電光材料,我國研究起步較早,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所是代表性研究機(jī)構(gòu)。隨著制備工藝不斷進(jìn)步,產(chǎn)品性能日益提升,鋯鈦酸鉛鑭陶瓷的應(yīng)用范圍還在不斷拓寬,行業(yè)發(fā)展前景良好。