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1、第26卷第5期硅酸盐通报Vo.l26No.52007年10月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYOctober,2007无铅压电陶瓷制备方法的研究进展张雷,沈建兴,李传山,董金美,马元,闫春蕾(山东轻工业学院材料科学与工程学院,济南250353)摘要:无铅压电陶瓷的开发和应用已经成为各个国家的研究热点。无铅压电陶瓷的制备方法是决定其结构、性质和应用的关键因素。本文从粉体制备方法和陶瓷制备新技术两个方面综述了近几
2、年无铅压电陶瓷制备方法(如溶胶凝胶法、水热法、熔盐法、压电厚膜技术、放电等离子烧结技术等)的研究进展,并对制备出的无铅压电陶瓷的性能与传统方法进行了对比,讨论了不同制备方法的优缺点。关键词:无铅压电陶瓷;制备方法;熔盐法;压电厚膜中图分类号:TQ174文献标识码:A文章编号:10011625(2007)05095705ProgressonPreparationMethodofLeadFreePiezoelectricCeramicZHANGLei,SHENJianxing,LIChuanshan,DON
3、GJinmei,MAYuan,YANChunlei(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShandongInstituteofLightIndustry,Jinan250353,China)Abstract:Developmentandapplicationofleadfreepiezoelectricceramicshavebecometheconcernofscientistsinmanycountries.Thepreparationmethodoflead
4、freepiezoelectricceramicisthekeyfactortodetermineitsstructure,characterandapplication.Inthispaper,thedevelopmentofthemethodforpowdersynthesisandnewpreparationtechniqueofceramicwerereviewed,suchassolgelmethod,hydrothermalmethod,moltensaltmethod,piezoelectricthickfi
5、lmtechology,sparkplasmasinteringtechnology.Theperformanceoftheleadfreeceramicwhichwaspreparedbythosemethodsandtraditionmethodwerecontrastedandtherelativemeritsofthesemethodswerediscussed.Keywords:leadfreepiezoelectric;preparationmethod;moltensaltmethod;piezoelect
6、ricthickfilm1引言压电陶瓷作为电、力、热、光敏感材料,在超声换能、传感器、无损检测和通讯技术等领域已获得了广泛的应用。传统的压电陶瓷都是以PZT为基的压电陶瓷,铅含量一般都在70%以上,含铅压电陶瓷在制备、使用及废弃后处理过程中都会给环境和人类带来损害。近年来,随着环境保护和人类社会可持续发展的需求,新型环境友好的无铅压电陶瓷已经成为国内外致力研发的热点材料之一。2001年欧洲议会通过了关于电器和电子设备中限制有害物质的法令,并定于2008年实施。我国信息产业部也相继通过了类似法令,并逐年[1]提高了研制无
7、铅压电陶瓷的支持力度。目前研究的无铅压电陶瓷材料按组成可分为以下几类:钛酸钡基[24]无铅压电陶瓷、铌酸盐基无铅压电陶瓷、Na0.5Bi0.5TiO3基无铅压电陶瓷、钨青铜结构无铅压电陶瓷和铋基金项目:济南市科学技术发展计划项目(046039)作者简介:张雷(1982),男,硕士研究生.主要从事功能材料的研究.通讯作者:沈建兴,Emai:lsjx@sdil.iedu.cn958综合评述硅酸盐通报第26卷层状结构无铅压电陶瓷。这些材料和传统的PZT基压电陶瓷相比,虽然有各自的特点,但压电性能比较差,不
8、能完全取代目前广泛使用的PZT基压电陶瓷,为了提高无铅压电陶瓷的压电性能,人们已经在改变组分、掺杂改性等方面进行了大量的研究。作为无铅压电陶瓷材料研究、应用的基础,制备方法在提高无铅压电陶瓷性能方面显得尤为重要。2粉体制备方法无铅压电陶瓷材料的优异性能是由其特殊的化学组成和显微结构来实现
