|
守正求新:杭州电子科技大学采购PZT-JH30/8型八通道高压极化装置+全自动压片机
守正求新:杭州电子科技大学采购PZT-JH30/8型八通道高压极化装置+全自动压片机
、概述
PZT‑JH30/8 是一款30 kV 级、8 通道独立控制的高压压电陶瓷极化装置，用于 PZT 等铁电陶瓷 / 复合材料在高温高压下的电畴定向极化，广泛用于高校、科研院所与小批量生产。型号含义：30 = 最高 30 kV；8=8 个独立样品通道。
二、核心技术参数
1、输入电源：AC 220 V ±10%，50/60 Hz，功率约 2.5 kW
2、极化电压：DC 0～30 kV 连续可调，精度 ±1%
3、极化通道：8 路独立，每路可放 1 片样品，互不影响
4、单路电流：每路最大 0.5 mA，漏电超阈值自动切断并报警
5、控温范围：室温～200 ℃，控温精度 ±1 ℃
6、极化介质：空气、硅油、真空可选（硅油常用，防击穿）
7、样品尺寸：≤30 mm 圆片 / 方片，厚度≤5 mm
8、定时范围：1～99 min 任意设定
9、保护功能：打火 / 短路保护，故障通道不影响其他通道
10、外形尺寸：约 1250×850×1200 mm
三、主要特点
1、8 通道独立极化：一次可同时处理 8 片样品，效率高、一致性好。
2、高压稳定输出：30 kV 直流高压，纹波小，确保极化均匀。
3、精密温控：升温快、恒温稳，适配 120～180 ℃常规极化工艺。
4、多重安全防护：
5、每路独立过流切断（0.5 mA）
6、高压门联锁、漏电保护、打火自动断电
7、硅油浴隔离，降低击穿风险
8、操作便捷： 数字化控制，电压 / 温度 / 时间可预设
9、支持恒压、阶梯升压、脉冲极化三种模式
10、可配ZJ‑3D33 测试仪，极化后直接测压电系数
四、典型应用
11、压电陶瓷：PZT‑4/5/8、PMN‑PT、KNN 等块体 / 薄片极化
12、压电复合材料：1‑3 型、2‑2 型压电陶瓷 / 聚合物复合膜
13、铁电薄膜：PVDF、P (VDF‑TrFE) 等高分子薄膜高压极化
14、科研与教学：高校材料、电子、物理实验室压电极化工艺教学与研究
五、标准极化工艺（参考）
15、样品清洗、烘干、涂电极
16、放入硅油浴，升温至 150 ℃
17、升压至 20～25 kV，保温保压 30～60 min
18、自然降温至 80 ℃以下，断电取出
19、测试 d33、介电常数等性能
压电陶瓷制备与极化完整实验过程
一、实验目的
本实验以 PZT 基或无铅压电陶瓷体系为研究对象，完成从粉料制备、成型、烧结到极化处理的全流程工艺探索，通过全自动压片机制备高密度陶瓷生坯，利用八通道高压极化装置实现多样品并行极化处理，系统研究成型压力、极化电场、极化温度、极化时间等工艺参数对压电陶瓷微观结构与电学性能的影响规律，为高性能压电陶瓷材料的优化制备提供实验依据。
二、实验原料与设备
2.1 实验原料
-
压电陶瓷粉料（PZT 基或 KNN 基无铅体系，预烧合成后）
-
聚乙烯醇（PVA）粘结剂（浓度 5~8 wt%）
-
无水乙醇（分析纯）
-
银浆（电极制备用）
-
甲基硅油（极化介质）
2.2 实验设备
-
全自动压片机（配套 Φ10mm/Φ15mm/Φ20mm 等规格模具）
-
PZT-JH30/8 型八通道高压极化装置
-
箱式电阻炉（烧结用）
-
高温烘箱（排胶用）
-
超声波清洗机
-
丝网印刷台或涂银笔
-
电子分析天平（精度 0.1mg）
三、实验步骤
第一阶段：粉料制备与造粒（前置工序）
步骤 1：预烧粉体制备
按化学计量比称量 Pb₃O₄、ZrO₂、TiO₂（或 K₂CO₃、Na₂CO₃、Nb₂O₅等无铅体系原料），加入无水乙醇介质进行行星球磨 24 小时，浆料在 80℃烘箱中干燥 12 小时，过 60 目筛后装入刚玉坩埚，于 850~950℃预烧 2~4 小时，完成钙钛矿相合成。
步骤 2：二次球磨与造粒
将预烧粉体再次球磨 12~24 小时至平均粒径 1μm 左右，烘干后加入质量分数 5~8% 的 PVA 粘结剂，充分研磨混合均匀，过 60~80 目筛进行造粒，获得流动性良好的造粒粉，备用。
第二阶段：全自动压片机成型工艺
步骤 3：模具准备与粉料称量
根据实验需求选择对应规格的硬质合金模具（如 Φ15mm 圆柱模具），用无水乙醇清洁模具内壁与上下冲头，晾干后在模具内壁均匀涂抹少量脱模剂（如硬脂酸锌）。按照目标生坯厚度（通常 1~3mm）计算所需粉料质量，用电子天平精确称量造粒粉，误差控制在 ±0.5mg 以内。
步骤 4：装料与布料
将下冲头装入模具套筒，从模具上方缓慢倒入称量好的造粒粉，轻敲模具侧壁使粉料自然堆积均匀，确保粉料表面平整，避免出现局部堆积或空洞，然后将上冲头轻轻放入模具套筒中。
步骤 5：全自动压制成型
将装好粉料的模具放置于全自动压片机工作台中心位置，对准压头。在设备控制面板设置工艺参数：
-
成型压力：100~300 MPa（根据材料体系调整，PZT 通常 150~200 MPa）
-
升压速率：5~10 MPa/s
-
保压时间：3~10 分钟
-
卸压速率：3~5 MPa/s
启动自动程序，设备将按照设定参数自动完成升压、保压、卸压全过程。保压阶段使粉料颗粒充分重排、致密化，减少生坯内部气孔，提高生坯密度与均匀性。
步骤 6：脱模与生坯检查
压制成型完成后，将模具移至脱模工位，使用脱模工具将陶瓷生坯从模具中顶出。取出的生坯放置于洁净的托盘中，检查生坯外观：表面应光滑平整、无裂纹、无分层、无缺角。用螺旋测微器测量生坯的直径与厚度，用电子天平称量生坯质量，计算生坯密度，记录数据。
设备优势：全自动压片机可精确控制压力、保压时间与升降压速率，保证批次间生坯的一致性，避免手动加压带来的压力不均与人为误差，显著提高实验重复性与样品质量。
|
