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(zhì)地脆的壓電材料，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(lái)切割。

實(shí)驗(yàn)材料：

鋯鈦酸鉛壓電陶瓷（PZT）：餅狀；尺寸：φ50×10㎜

圖1 樣品圖片

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸陲灎顗弘娞沾善锨懈畛?.5×1.5×7㎜和2×2×7㎜的形狀。

切割設(shè)備及輔助設(shè)備：

切割設(shè)備的選擇：對(duì)壓電陶瓷塊狀樣品進(jìn)行劃槽或劃片根據(jù)經(jīng)驗(yàn)我們常選擇劃片切割機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行切割。

所選設(shè)備：沈陽(yáng)科晶自動(dòng)化設(shè)備有限公司制造的SYJ-400 CNC劃片切割機(jī)和MTI-3040加熱平臺(tái)

SYJ-400優(yōu)勢(shì)：

SYJ-400 CNC劃片切割機(jī)是一款經(jīng)過(guò)CE認(rèn)證的切割機(jī)，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(jī)體積小，無(wú)需大面積空間擺放?？捎糜?jì)算機(jī)（附帶MTI操作軟件）或單片機(jī)進(jìn)行控制，允許自行編制程序，進(jìn)行切割。步進(jìn)電機(jī)定位精度可達(dá)到0.01㎜，樣品工作臺(tái)可進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，并配有十字夾具（90°定位模）、真空吸盤，是實(shí)驗(yàn)室及生產(chǎn)單位理想的精密切割設(shè)備之一。

圖2 SYJ-400劃片切割機(jī)

MTI-3040加熱平臺(tái)優(yōu)點(diǎn)：MTI系列加熱平臺(tái)是專為材料加工及材料研究實(shí)驗(yàn)室而開發(fā)，采用整體鑄造，單片機(jī)作為核心控制部件，尤為適用于對(duì)溫度敏感材料（如晶體、半導(dǎo)體、陶瓷等）的加熱。

圖3 加熱平臺(tái)圖片

鋸片的選用：

根據(jù)試樣材質(zhì)和實(shí)驗(yàn)的最終要求我們選用邊緣燒結(jié)、厚度為3.03㎜的金剛石鋸片（燒結(jié)金剛石鋸片的優(yōu)點(diǎn)：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?；蛑苯永酶邷馗邏悍ㄖ频媒饎偸Я＃丫Я７勰┒逊诺絎C-16wt%Co合金上，然后用Ta箔將其隔離，在5.5GPa、1500℃條件下燒結(jié)60分鐘，制成金剛石燒結(jié)體，用此燒結(jié)體制成的刀具有很高的耐磨性。）

實(shí)驗(yàn)過(guò)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(tái)上進(jìn)行預(yù)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(lái)。然后安裝在SYJ-400劃片切割機(jī)上對(duì)樣品進(jìn)行切割。將陶瓷片用石蠟粘結(jié)在墊片上進(jìn)行切割的原因是，避免直接切割試樣片而切割到設(shè)備上的工作臺(tái)      

切割速度：

切割速度根據(jù)試樣的材質(zhì)和設(shè)備的能力進(jìn)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V_X= 4㎜/min ； V_Z =3㎜/min的切割速度。

切割過(guò)程樣品裝配在切割機(jī)的方式如圖4所示，當(dāng)一個(gè)方向切割完畢后將載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行垂直方向上的切割。切割后的樣品如圖5所示。

圖4 樣品在切割機(jī)上裝配圖

切割過(guò)程中若沒(méi)有特殊要求，為延長(zhǎng)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(duì)刀具和樣品進(jìn)行冷卻。