利用常规双压电晶片元件振动器的弯曲振动，压电陶瓷工厂，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。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。


现代声纳根据海区声速--深度变化形成的传播条件，可适当选择基阵工作深度和俯仰角，利用声波的不同传播途径(直达声、海底反射声、会聚区、深海声道)来克服水声传播条件的不利影响，提高声纳探测距离。又如，运载平台的自噪声主要与航速有关，航速越大自噪声越大，声纳作用距离就越近，反之则越远；目标反射本领越大，被对方主动声纳发现的距离就越远；目标辐射噪声强度越大，被对方被动声纳发现的距离就越远。

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.

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