刘文凤，周　超，高景辉，薛德帧，3，张立学，3，李盛涛，任晓兵，3

(1.西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室， 陕西 西安 710049)(2.西安交通大学 前沿科学技术研究院， 陕西 西安 710049)(3.西安交通大学 金属强度国家重点实验室， 陕西 西安 710049)



无铅压电陶瓷的研究进展

刘文凤1，2，周超2，高景辉1，2，薛德帧2，3，张立学2，3，李盛涛1，任晓兵2，3

(1.西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室， 陕西 西安 710049)(2.西安交通大学 前沿科学技术研究院， 陕西 西安 710049)(3.西安交通大学 金属强度国家重点实验室， 陕西 西安 710049)

摘要：压电陶瓷已被广泛应用于航空航天、舰艇声纳、高速列车、汽车、精密仪器控制、移动通讯、办公及家用电子产品等领域，在全球已经形成了每年近百亿美元的巨大市场。然而，目前压电产业主力产品为对人体及环境有害的锆钛酸铅(PZT)陶瓷。随着国际上对电子产品中使用含铅等有害材料的限制愈来愈严格，拥有巨大市场的压电陶瓷的无铅化已成为摆在全球面前的紧迫任务。准同相界(MPB)是获得高压电性能的关键所在，现已开展了大量的研究工作，旨在揭示MPB的物理本质并基于MPB原理获得具有大压电效应及电致应变的环境友好型压电陶瓷。综述了3类性能最优的无铅压电材料体系：钛酸钡基(BT)、铌酸钾钠基(KNN)和钛酸铋钠基(BNT)陶瓷, 包括近年来在压电理论及实验方面的代表性研究进展。

关键词：无铅压电陶瓷；铌酸钠钾基；钛酸钡基；钛酸铋钠基；准同型相界

1前言

压电材料是一种能够进行机械能与电能之间相互转化的智能材料，现已形成市场规模为每年近百亿美元的巨大产业，应用范围从手机等家用电子产品到航空航天、舰艇声纳、高速列车等领域[1]。……