无铅压电陶瓷这一突破性的
进展,掀起了持续至今的无铅压电陶瓷研究热潮,极大地促进了无铅压电陶瓷的研究和开发.迄今为止,可被考虑的无铅压电陶瓷体系主要有以下5类:(Bi0.5Na0.5)TiO3(缩写为BNT)基无铅压电陶瓷;K1-xNaxNbO3(缩写为KNN)基无铅压电陶瓷;铋层状结构无铅压电陶瓷;钨青铜结构无铅压电陶瓷;BaTiO3基无铅压电陶瓷.本文结合无铅压电陶瓷研究和开发的近期进展,综合评述了无铅压电陶瓷的研究思路、研究现状以及发展趋势,着重讨论了BNT基及KNN基无铅压电陶瓷的体系构建、改性手段、相变特性及温度稳定性,并就无铅压电陶瓷今后的研究和发展提出了一些建议.
就工艺而言,传统陶瓷工艺仍为经济的选择.铅压电陶瓷在材料体系、电学性能、制备工艺等多方面还存在许多不足之处,还有一些亟待解决的科学和技术问题.就作者看来,无铅压电陶瓷的研究和开发还需要做大量的工作,主要应着眼于以下6个方面:(1)钙钛矿铅基PZT陶瓷和钙钛矿无铅压电陶瓷(即BNT基、KNN基及BaTiO3基等钙钛矿无铅陶瓷)本质属性的异同.(2)无铅压电陶瓷新型体系的构建和拓展.理论计算表明,A位含Bi的(类)钙钛矿化合物BMiO3(M=A、lSc、Ga等)拥有极大的剩余极化强度,因此,含Bi钙钛矿型化合物可望成为新型[148]的无铅陶瓷候选体系.再如,已有实验表明,AgNbO3在室温下展现出双电滞回线,具有极大的极化强度(52LC/cm),有可能发展出新型的AgNbO3基无铅压电陶瓷材料.(3)BNT基和KNN基陶瓷材料压电性的起源、相变特性、温度稳定性及改性手段的研究.(4)超高温无铅压电陶瓷的研究和开发.(5)与实际生产兼容性良好的新型陶瓷制备工艺研究.(6)无铅压电陶瓷的实用化研究.认识和明确上述问题,有利于无铅压电陶瓷新型体系的构建,有利于获得新的压电性能强化手段,有效地拓展无铅压电陶瓷的研究对象,从而有力推进无铅压电陶瓷
在各种精密陶瓷中,以电子陶瓷的应用样,市场也大,由於其优异的特性,且具有一些特殊的性能,如压电性、焦电性等,使它在电子工业上占有一个非常重要的地位,其特性分述如下:
3.(a).电性方面:部份的电子陶瓷具有压电性(piezoelectricity),焦电性(pyroelectricity),铁电性(ferroelectricity)等特殊性质,所谓压电性是在材料上加压後,产生电流的效应,反之亦然;焦电性则是加温後产生电流,铁电性会在移去电场後,存在自发的极化量,这些特殊的物性使得电子陶瓷得以制作许多特殊用途的元件。材料的机电耦合系数、介电常数和机械品质因数等参数较Pb(Zr,Ti)O3有所提高。
(b).
光学方面:现今的陶瓷不但可以透光,而且具有许多意想不到的特性,如光的倍频效应,可以将入射光的频率加倍,也可利用III-V族化合物制造雷射。
以上信息由专业从事压电陶瓷生产工厂的宇海电子于2025/8/25 15:37:28发布
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