压电铁电材料在信息的检测、转换、处理、显示和存储等方面具有广泛的应用,是一类重要的高技术功能材料.目前所使用的压电铁电陶瓷材料体系,绝大多数是铅基压电陶瓷体系,如PbTiO3、
Pb(T,iZr)O3(PZT)压电陶瓷体系,或以PZT为基加入ABO3复合钙钛矿铁电体作为第三组元构成的多元系压电陶瓷体系.在这些陶瓷材料中,氧化铅约占原料总质量的70%.氧化铅的强毒性以及在烧结过程中的高挥发性,使铅基陶瓷在制备、使用及废弃后处理过程中对生态环境及人类造成严重危害.显然,铅基压电陶瓷的使用是与人类社会可持续发展战略背道而弛的,铅污染已经成为人类/公害0之一.为了保持人类社会和生态环境的协调发展,欧盟、日本等国家和地区已经立法禁止使用含铅的电子材料.尽管基于无铅压电陶瓷性能还无法取代铅基陶瓷的现状,而暂时将铅基压电陶瓷豁免于相关的法令法规之外,但相关国家和地区已经未雨绸缪,投入大量的人力和财力研究开发无铅压电陶瓷.我国是压电材料元器件的生产和出口大国,因此研究和开发无铅压电陶瓷是一项具有重大社会和经济意义的课题.
近年来,无铅压电陶瓷新体系的构建、压电铁电性能的强化以及相变机制的研究取得了长足的进步,这为无铅压电陶瓷的实用化奠定了实践和理论基础.对于BNT基及KNN基陶瓷来说,经过细致的组分筛选,可以获得退极化温度高、压电性能优良且温度稳定性好的陶瓷配方,以用于制作换能器、传感器等器件.表9列出了部分无铅压电陶瓷器件.由表9可知,选取合适的材料参数,可以获得性能良好的无铅器件;部分无铅压电陶瓷器件具有可比拟于铅基器件的性能,在一些中低端领域有潜在的实用性.7 研究展望近年来,无铅压电陶瓷的研究和开发取得了长足进步,获得了一些性能良好的无铅压电陶瓷体系,部分配方在某些领域具有了一定的实用化前景.相
比于铅基PZT陶瓷,无铅压电陶瓷在晶体结构、电子
结构以及相变特性等方面具有自身的特点.
以上信息由专业从事压电陶瓷片厂的宇海电子于2024/4/20 11:15:15发布
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