壓電鐵電材料在信息的檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、處理、顯示和存儲(chǔ)等方面具有廣泛的應(yīng)用,是一類重要的高技術(shù)功能材料.目前所使用的壓電鐵電陶瓷材料體系,絕大多數(shù)是鉛基壓電陶瓷體系,如PbTiO3、

Pb(T,iZr)O3(PZT)壓電陶瓷體系,或以PZT為基加入ABO3復(fù)合鈣鈦礦鐵電體作為第三組元構(gòu)成的多元系壓電陶瓷體系.在這些陶瓷材料中,氧化鉛約占原料總質(zhì)量的70%.氧化鉛的強(qiáng)毒性以及在燒結(jié)過(guò)程中的高揮發(fā)性,使鉛基陶瓷在制備、使用及廢棄后處理過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類造成嚴(yán)重危害.顯然,鉛基壓電陶瓷的使用是與人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背道而弛的,鉛污染已經(jīng)成為人類/公害0之一.為了保持人類社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,歐盟、日本等國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)立法禁止使用含鉛的電子材料.盡管基于無(wú)鉛壓電陶瓷性能還無(wú)法取代鉛基陶瓷的現(xiàn)狀,而暫時(shí)將鉛基壓電陶瓷豁免于相關(guān)的法令法規(guī)之外,但相關(guān)國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)未雨綢繆,投入大量的人力和財(cái)力研究開發(fā)無(wú)鉛壓電陶瓷.我國(guó)是壓電材料元器件的生產(chǎn)和出口大國(guó),因此研究和開發(fā)無(wú)鉛壓電陶瓷是一項(xiàng)具有重大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義的課題.

電流/電荷控制型壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電源源于Comstock和Newcomb與Flinn的研究工作，由于能降低疊堆型壓電陶瓷執(zhí)行器的滯后現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)線性驅(qū)動(dòng)，得到深入研究。但是電流/電荷控制型壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電源存在零點(diǎn)漂移，低頻特性差，限制了其應(yīng)用電流/電荷控制型壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電源源于Comstock和Newcomb與Flinn的研究工作，由于能降低疊堆型壓電陶瓷執(zhí)行器的滯后現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)線性驅(qū)動(dòng)，得到深入研究。換能器機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡(jiǎn)稱為機(jī)械振動(dòng)方程)是換能器處于工作狀態(tài)時(shí),描寫它的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的力和振速的關(guān)系式,而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式(簡(jiǎn)稱電路狀態(tài)方程式)是描寫電路系統(tǒng)的振動(dòng)特性的。但是電流/電荷控制型壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電源存在零點(diǎn)漂移，低頻特性差，限制了其應(yīng)用[6

聲納工作原理 聲波是觀察和測(cè)量的重要手段。有趣的是，英文“sound”一詞作為名詞是“聲”的意思，作為動(dòng)詞就有“探測(cè)”的意思，可見聲與探測(cè)關(guān)系之緊密。 在水中進(jìn)行觀察和測(cè)量，具有得天獨(dú)厚條件的只有聲波。這是由于其他探測(cè)手段的作用距離都很短，光在水中的穿透能力很有限，即使在清澈的海水中，人們也只能看到十幾米到幾十米內(nèi)的物體；電磁波在水中也衰減太快，而且波長(zhǎng)越短，損失越大，即使用大功率的低頻電磁波，也只能傳播幾十米。然而，聲波在水中傳播的衰減就小得多,低頻的聲波還可以穿透海底幾千米的地層，并且得到地層中的信息。電子陶瓷分類電子陶瓷按功能和用途可以分為五類：絕緣裝置瓷、電容器瓷、鐵電陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷和離子陶瓷。在水中進(jìn)行測(cè)量和觀察，至今還沒有發(fā)現(xiàn)比聲波更有效的手段。

如超聲波傳感器，一個(gè)復(fù)合式振動(dòng)器被靈活地固定在底座上。該復(fù)合式振動(dòng)器是諧振器以及，由一個(gè)金屬片和一個(gè)壓電陶瓷片組成的雙壓電晶片元件振動(dòng)器的一個(gè)結(jié)合體。諧振器呈喇叭形，目的是能有效地輻射由于振動(dòng)而產(chǎn)生的超聲波，并且可以有效地使超聲波聚集在振動(dòng)器的中央部位。如超聲波傳感器，一個(gè)復(fù)合式振動(dòng)器被靈活地固定在底座上。具有更高頻率精度，更優(yōu)異頻率穩(wěn)定性，可靠性更高的壓電陶瓷頻率元器件。該復(fù)合式振動(dòng)器是諧振器以及，由一個(gè)金屬片和一個(gè)壓電陶瓷片組成的雙壓電晶片元件振動(dòng)器的一個(gè)結(jié)合體。諧振器呈喇叭形，目的是能有效地輻射由于振動(dòng)而產(chǎn)生的超聲波，并且可以有效地使超聲波聚集在振動(dòng)器的中央部位。