锆酸钛酸鉛陶瓷英文解釋翻譯、锆酸钛酸鉛陶瓷的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 lead zirconate titanate ceramics

分詞翻譯：

锆酸的英語翻譯：

【化】 zirconic acid

钛酸鉛陶瓷的英語翻譯：

【化】 lead titanate ceramics

專業解析

锆酸钛酸鉛陶瓷（Lead Zirconate Titanate Ceramic，PZT）是一種由鉛（Pb）、锆酸（ZrO₃）和钛酸（TiO₃）組成的複合氧化物陶瓷材料，化學通式為Pb(Zr₁₋ₓTiₓ)O₃。該材料屬于鈣钛礦型晶體結構（ABO₃型），具有優異的壓電性、鐵電性和熱釋電性，是當前應用最廣泛的壓電功能材料之一。

從物理性質看，PZT陶瓷的壓電常數（d₃₃）可達200-600 pC/N，介電常數（εᵣ）範圍在300-4000之間，其性能可通過調節锆钛比例（Zr/Ti比）實現優化。該材料的居裡溫度（Tc）通常在300-400°C之間，表現出顯著的溫度穩定性和機械強度。

工業應用領域包括：

超聲波發生器與傳感器（如醫療超聲探頭）
高精度位移驅動器（應用于納米定位系統）
聲呐發射/接收裝置
點火裝置（燃氣竈壓電點火器）
能量收集器件（振動能轉化為電能）

制備工藝多采用固相反應法，以高純度Pb₃O₄、ZrO₂和TiO₂為原料，經球磨混合、預燒合成、成型和1350°C高溫燒結等工序。研究表明，摻雜少量稀土元素（如La³⁺、Nb⁵⁺）可顯著提升材料介電性能（參考《功能材料導論》第三章）。美國陶瓷協會（The American Ceramic Society）的專題報告指出，PZT材料占全球壓電陶瓷市場份額超過75%（2024年統計）。

網絡擴展解釋

锆钛酸鉛陶瓷（簡稱PZT陶瓷）是一種具有壓電效應的功能陶瓷材料，其名稱來源于主要成分鉛（Pb）、锆（Zr）和钛（Ti）。以下是詳細解釋：

1.定義與組成

化學式：PZT的分子式為Pb(Zr₁₋ₓTiₓ)O₃，是钛酸鉛（PbTiO₃）和锆酸鉛（PbZrO₃）的固溶體。
成分特點：通過調整锆钛比例（x值），可優化材料的壓電性能。例如，富锆區呈現反鐵電相，富钛區為鐵電相。

2.結構與特性

晶體結構：屬于鈣钛礦型結構（ABO₃型），其中A位為Pb²⁺，B位由Zr⁴⁺和Ti⁴⁺共同占據。
性能優勢：高壓電常數、強機電耦合系數、良好的化學穩定性和介電性能，機械品質因子優于無鉛壓電陶瓷。

3.壓電效應

原理：機械應力與電場可相互轉換，即正壓電效應（機械能→電能）和逆壓電效應（電能→機械能）。
應用基礎：這一特性使其成為傳感器、執行器、超聲換能器等器件的核心材料。

4.應用領域

電子與醫療：用于MEMS傳感器、超聲成像探頭、胎心儀等。
工業與軍工：應用于聲呐、濾波器、引燃裝置及結構健康監測系統。

5.制備方法

主流工藝：固相反應法（高溫燒結氧化物混合物），其他方法包括溶膠-凝膠法、氣相沉積法等。
挑戰：材料脆性高，需避免機械沖擊以延長使用壽命。

補充說明

PZT陶瓷自1954年發現以來，因其性能穩定且可調，成為應用最廣的壓電材料。盡管存在鉛毒性問題，但其綜合性能仍難以被無鉛材料完全替代。