关于无铅压电陶瓷及其应用的几个问题

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1、关于无铅压电陶瓷及其应用的几个问题第11期电子元件与材料Vol.23No.112004年11月ELECTRONICCOMPONENTS&MATERIALSNov.2004　肖定全（四川大学材料科学与工程学院材料科学系指出要想让无铅压电陶瓷完全取代铅基压电陶瓷在现阶段是不可能的包括BaTiO3基无铅压电陶瓷分析了当前无铅压电陶瓷研究开发应注意的问题Qmìá3?á?ò?D??¨òé?1μ?ì?′é?T?

2、?1μ?ì?′é2004无铅压电陶瓷材料与器件大有用武之地如提高机电耦合系数———————————————————————————————————————

3、————————Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)-basedandniobate-basedlead-freepiezoelectricceramicsmaterialsaresummarized,theapplicationsandtheprospectsthelead-freepiezoelectricceramicsarereviewed,andsomesuggestionsontheresearchesanddevelopmentsofthefieldinresentyears,suchasforenhanceoftheelectro-mecha

4、nicalcouplingcoefficientQm?T?

5、?1μ?ì?′é压电陶瓷的发现与发展已有50余年应用广泛压电陶瓷材料具有机电耦合系数高几乎能做成任意要求的形状被广泛应用于制作超声换能器滤波器和压电蜂鸣器等器件现代科学技术2004-08-26修回日期国家自然科学基金重大国际合作项目２００３０６１００３５肖定全四川郫县人可以这样说世界各国竞相开发的功能材料传统的压电陶瓷三元系陶瓷这些陶瓷材料为国民经济现代国防的发展做出过并正在做出重要贡献这类PZT基压电陶瓷均含有大量的铅这类陶瓷在制备——————————————————————————————————

6、—————————————５９９７２０２０国家高技术研究发展计划项目Ｅ－ｍａｉｌ：　ｎｉｃ０４０２＠ｓｃｕ．ｅｄｕ．ｃｎ研究方向为材料物理与化学2电子元件与材料2004年中都会散发有毒物质一些国家与地区正在立法或考虑立法因此已成为一项紧迫且具有重大实用意义的课题在我国发展无铅压电陶瓷体系具有特别重要的意义我国是压电陶瓷材料与器件生产和出口的大国能否成功开发出具有原始创新性的性能优良的无铅压电陶瓷体系既是严峻的生存挑战2无铅压电陶瓷在压电陶瓷材料中的地位无铅压电陶瓷的直接含义是不含铅的压电陶瓷它要求材料体系本身不含有可能对生态环境造成损害的物质使用及废弃后处理过

7、程中不产生可能对环境有害的物质———————————————————————————————————————————————要了解无铅压电陶瓷材料与器件的发展趋势及发展前景还应该认识和了解无铅压电陶瓷在压电陶瓷材料中的地位要能正确地回答下面这样的问题无铅压电陶瓷在哪些方面能取代铅基压电陶瓷从现在的研究进展看这是因为还没有可能那么要回答这个问题参见图1Yamashita原图为非铅基压电单晶这部分应为非铅基压电单晶或非铅基压电陶瓷即高端应用主要指高k33和d33压电器件用低端应用中端应用和低端应用是主要的而在医疗和军事上的高端应用但量不大不管是高端应用都是用铅基压

8、电陶瓷———————————————————————————————————————————————这一路线是不行的也是完全没有必要的在医疗和军事上的高端应用还是用铅基压电陶瓷材料与器件将选用无铅压电陶瓷材料与器件无铅压电陶瓷材料与器件将有很宽的用武之地b决非一个人说了就能算的市场份额与人的努力密切相关国际有识之士在无铅压电陶瓷材料与器件研究开发上取得重要成绩日本村田公司松下公司中国的相关单位等相信在不久的将来将占很大的份额国内外的科研人员就开展了对以铌酸盐和钛酸盐为主的钙钛矿结构无铅压电陶瓷的研究[4]????±¨μà?ò?é±?????μ??T?

9、?1μ?

10、ì?′éì??μóDBi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷铋层状结构无铅压电陶瓷结合掺杂研究和开发新的无铅压电陶瓷体系对近20年的专利和公开发表的论文进行了调研与分析[5有兴趣的读者可以参考目前研究的BaTiO3基无铅铁电压电陶瓷体系主要有三类??———————————————————————————————————————————————(1–x)BaTiO3–xABO3Ca等ＳｎＣｅ等)第11期3肖定全AI=KBI=NbAII=CaBa等BNT基压电陶瓷主要有五类??(1–x)BNT–xBi0.5K0.5TiO3A=BaCa或由它们组成的复合

11、离子??(1–x)BNT–xAINbO