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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

的实用化,实现压电陶瓷的/无铅化

压电陶瓷片是一种电子发音元件，以锆钛酸铅压电陶瓷材料制成。基于压电效应原理，当在两片电极上面接通交流音频信号时，压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。压电陶瓷片由于结构简单造价低廉，被广泛的应用于电子电器方面如：玩具，发音电子表，电子仪器，电子钟表，定时器等方面。压电陶瓷片是一种电子发音元件，以锆钛酸铅压电陶瓷材料制成。基于压电效应原理，当在两片电极上面接通交流音频信号时，压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。换能器是声纳中的重要器件，它是声能与其它形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。压电陶瓷片由于结构简单造价低廉，被广泛的应用于电子电器方面如：玩具，发音电子表，电子仪器，电子钟表，定时器等方面。

利用常规双压电晶片元件振动器的弯曲振动，在频率高于75kHz的情况下，是不可能达到此目的的。所以，在高频率探测中，必须使用垂直厚度振动模式的压电陶瓷。在这种情况下，压电陶瓷的声阻抗与空气的匹配就变得十分重要。压电陶瓷的声阻抗为2.6×107kg/m2s，而空气的声阻抗为4.3×102kg/m2s。5个幂的差异会导致在压电陶瓷振动辐射表面上的大量损失。一种特殊材料粘附在压电陶瓷上，作为声匹配层，可实现与空气的声阻抗相匹配。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。这种结构可以使超声波传感器在高达数百kHz频率的情况下，仍然能够正常工作。

以上信息由专业从事压电陶瓷片价格低的宇海电子于2024/6/20 6:48:49发布

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