BNT基三元系无铅压电陶瓷 压电陶瓷的多组元化是改善陶瓷电学性能的主要方法.相比于Pb(Zr,Ti)O3二元系陶瓷,铅基三元系或多元系压电陶瓷具有明显的优点:较好的烧结性能,烧结温度烧结时PbO挥发少,易获得气孔率小,密度高的均匀瓷体;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;三元系或多元系陶瓷相界为一条线或一个面,配方可在线或面附近变动,从而可较大幅度地改变组成,获得性能各异的陶瓷,满足特定应用的需要.

氧化物掺杂改性 从铅基陶瓷发展历程可知,氧化物掺杂改性是提高PZT陶瓷电学性能的必要途径,是PZT陶瓷实用化的关键和基础.如未掺杂的准同型相界(MPB)组成的Pb(Ti0.48Zr0.52)O3陶瓷d33仅为223pC/N,而在La,Nb等施主掺杂改性后,其d33升高至274~710pC/N,从而满足实际应用的要求.类似地,氧化物掺杂改性对BNT基陶瓷压电铁电性能的影响也被广泛研究.表4列出了氧化物掺杂改性的BNT基陶瓷的压电性能.从表4可以看出,类似于氧化物改性的PZT陶瓷,受主和施主离子掺杂改性将导致BNT基陶瓷压电性质的/硬化0和/软化0.Mn和Co一般显示出受主掺杂效应.Co掺杂提高了机械品质因数Qm,压电性能略为降低;与Co稍有不同,Mn掺杂使Qm提高,也改善了压电性能,这可能是由于陶瓷致密度的改善和Mn元素本身的多价态特性.

电子陶瓷应用发展趋势

具有更薄更小尺寸的片式压电陶瓷频率元器件；频率更高的压电陶瓷谐振器；具有更高频率精度，更优异频率稳定性，可靠性更高的压电陶瓷频率元器件；具有优异的耐热性，能适用无铅回流焊需要的片式陶瓷频率元器件；不含或少含有毒、有害元素的片式压电陶瓷频率元器件的应用会受到关注。压电陶瓷换能器产生的超声波处理废水及有毒水。超高能声波测距技术使超声波测距技术有了重大的突破，它不仅拓宽了超声波测距技术的应用场合（适用极恶劣的工作环境），而且使用智能调节技术，大大提高了超声波产品的可靠性及性能指标，让用户无后顾忧。具有径向尺寸小、输出力矩大、可控性强等特点的超声电机；防盗、测高、汽车防撞、遥控开关和机器人测距离等超声传感器；伺服位移制动器、光学应变镜、应变光栅、超精密导向机构、切磨误差补偿制动器、油压伺服阀等应特别关注。