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鈣鈦礦型結構、立方晶系,在可見光至紅外光波段具有高光學透過性以及電控光學效應,是透明電光陶瓷,也稱透明鐵電陶瓷。20世紀70年代,透明鐵電陶瓷被開發(fā)問世,之后產品種類不斷增多,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法或者常壓燒結法制備得到,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。
熱壓燒結法制備得到的鋯鈦酸鉛鑭陶瓷具有晶粒細小均勻、界面處雜質聚集少、結構致密等優(yōu)點。鋯鈦酸鉛鑭陶瓷也可采用氣氛燒結法、熱等靜壓燒結法進行制備,前者可以避免氧化鉛粉體揮發(fā)、減少氣孔存在,后者可以提高產品質地均勻度、致密度。
鋯鈦酸鉛鑭陶瓷可以應用在電光調制器、電控可變波長濾波器、光波導開關、光電傳感器、光電存儲器、電致變色顯示器等制造領域,下游用途廣泛,在光電子器件、信息存儲等領域發(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,可以應用在電力、智能家居、通信、航空航天等領域。
為實現(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、化學氣相沉積法、熱分解法等在內的化學法,以及包括射頻濺射法、磁控濺射法等在內的物理法,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,中國科學院上海硅酸鹽研究所是代表性研究機構。隨著制備工藝不斷進步,產品性能日益提升,鋯鈦酸鉛鑭陶瓷的應用范圍還在不斷拓寬,行業(yè)發(fā)展前景良好。