劃片切割機切割壓電陶瓷片

壓電陶瓷是一類具有壓電特性的電子陶瓷材料。PZT 壓電陶瓷(鋯鈦酸鉛)： 其中 P 是鉛元素 Pb 的縮寫，Z 是鋯元素 Zr 的縮寫，T 是鈦元素 Ti 的縮寫，（英 文 piezoelectric ceramic transducer），PZT 壓電陶瓷是一種柔性差，質地脆 的壓電材料，根據經驗我們選用金剛石鋸片或金剛石線鋸這樣適合切割脆性材料 的切割工具來切割。

實驗材料：

鋯鈦酸鉛壓電陶瓷（PZT）：餅狀；尺寸：φ50×10 ㎜

實驗目的：在餅狀壓電陶瓷片上切割成 1.5×1.5×7 ㎜和 2×2×7 ㎜的形狀。 所選設備：科晶制造的 SYJ-400 CNC 劃片切割機和 MTI-3040 加熱平臺 SYJ-400 優勢：

 SYJ-400 CNC 劃片切割機是一款經過 CE 認證的切割機，它主要適用于各種晶 體、陶瓷、玻璃、礦石、金屬等材料的劃片和切割。本機體積小，無需大面積空 間擺放。可用計算機（附帶 MTI 操作軟件）或單片機進行控制，允許自行編制程 序，進行切割。步進電機定位精度可達到 0.01 ㎜，樣品工作臺可進行 360°旋 轉，并配有十字夾具（90°定位模）、真空吸盤，是實驗室及生產單位理想的精 密切割設備之一。

MTI-3040 加熱平臺優點：MTI 系列加熱平臺是專為材料加工及材料研究實驗室而 開發，采用整體鑄造，單片機作為核心控制部件，尤為適用于對溫度敏感材料（如 晶體、半導體、陶瓷等）的加熱。

鋸片的選用：

 根據試樣材質和實驗的最終要求我們選用邊緣燒結、厚度為 3.03 ㎜的金剛 石鋸片（燒結金剛石鋸片的優點：金剛石厚膜用滾壓研磨破壞的方法加工成平均 粒度為 32～37μm 的金剛石晶粒或直接利用高溫高壓法制得金剛石晶粒，把晶粒 粉末堆放到 WC-16wt%Co 合金上，然后用 Ta 箔將其隔離，在 5.5GPa、1500℃條 件下燒結 60 分鐘，制成金剛石燒結體，用此燒結體制成的刀具有很高的耐磨性。）

實驗過程：

 將φ50×10 ㎜的壓電陶瓷片、樹脂陶瓷墊塊、載物塊一同放到 MTI-3040 加 熱平臺上進行預熱，待溫度升高到可以使石蠟融化的溫度后將石蠟涂抹到載物塊 和樹脂陶瓷塊的表面，壓電陶瓷塊的底部。涂抹后將壓電陶瓷塊、樹脂陶瓷墊塊、 載物塊依次摞起來。然后安裝在 SYJ-400 劃片切割機上對樣品進行切割。將陶瓷 片用石蠟粘結在墊片上進行切割的原因是，避免直接切割試樣片而切割到設備上 的工作臺

切割速度： 

切割速度根據試樣的材質和設備的能力進行綜合選擇，壓電陶瓷本身硬度不 高易于切割，因此我們選用 VX= 4 ㎜/min ； VZ =3 ㎜/min 的切割速度。

切割過程樣品裝配在切割機的方式如圖 4 所示，當一個方向切割完畢后將載 物臺旋轉 90°進行垂直方向上的切割。切割后的樣品如圖 5 所示。

切割過程中若沒有特殊要求，為延長金剛石鋸片的使用壽命，防止陶瓷受熱 變脆而開裂我們使用水對刀具和樣品進行冷卻。