BNT基三元系無鉛壓電陶瓷 壓電陶瓷的多組元化是改善陶瓷電學(xué)性能的主要方法.相比于Pb(Zr,Ti)O3二元系陶瓷,鉛基三元系或多元系壓電陶瓷具有明顯的優(yōu)點(diǎn):較好的燒結(jié)性能,燒結(jié)溫度燒結(jié)時(shí)PbO揮發(fā)少,易獲得氣孔率小,密度高的均勻瓷體;材料的機(jī)電耦合系數(shù)、介電常數(shù)和機(jī)械品質(zhì)因數(shù)等參數(shù)較Pb(Zr,Ti)O3有所提高;三元系或多元系陶瓷相界為一條線或一個(gè)面,配方可在線或面附近變動,從而可較大幅度地改變組成,獲得性能各異的陶瓷,滿足特定應(yīng)用的需要.

近年來,無鉛壓電陶瓷新體系的構(gòu)建、壓電鐵電性能的強(qiáng)化以及相變機(jī)制的研究取得了長足的進(jìn)步,這為無鉛壓電陶瓷的實(shí)用化奠定了實(shí)踐和理論基礎(chǔ).對于BNT基及KNN基陶瓷來說,經(jīng)過細(xì)致的組分篩選,可以獲得退極化溫度高、壓電性能優(yōu)良且溫度穩(wěn)定性好的陶瓷配方,以用于制作換能器、傳感器等器件.表9列出了部分無鉛壓電陶瓷器件.由表9可知,選取合適的材料參數(shù),可以獲得性能良好的無鉛器件;部分無鉛壓電陶瓷器件具有可比擬于鉛基器件的性能,在一些中低端領(lǐng)域有潛在的實(shí)用性.7 研究展望近年來,無鉛壓電陶瓷的研究和開發(fā)取得了長足進(jìn)步,獲得了一些性能良好的無鉛壓電陶瓷體系,部分配方在某些領(lǐng)域具有了一定的實(shí)用化前景.相

比于鉛基PZT陶瓷,無鉛壓電陶瓷在晶體結(jié)構(gòu)、電子

結(jié)構(gòu)以及相變特性等方面具有自身的特點(diǎn).

目前比較常見的鍺鈦酸鉛壓電陶瓷片(PZT)，是用鋯、鈦、鉛的氧化物配制后燒結(jié)而成的。鑒于人耳對頻率約為3kHz的音響敏感，所以通常將壓電陶瓷片的諧振頻率f0設(shè)計(jì)在3kHz左右。考慮到在低頻下工作，僅用一片壓電陶瓷片難以滿足頻率要求，—般采用雙膜片結(jié)構(gòu)目前比較常見的鍺鈦酸鉛壓電陶瓷片(PZT)，是用鋯、鈦、鉛的氧化物配制后燒結(jié)而成的。鑒于人耳對頻率約為3kHz的音響敏感，所以通常將壓電陶瓷片的諧振頻率f0設(shè)計(jì)在3kHz左右。顯然,鉛基壓電陶瓷的使用是與人類社會可持續(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?？紤]到在低頻下工作，僅用一片壓電陶瓷片難以滿足頻率要求，—般采用雙膜片結(jié)構(gòu)，

4）開關(guān)式電源開關(guān)式驅(qū)動電源基于直流變化器原理，由于輸出級(通常是MOSFET)只工作在開、關(guān)兩種狀態(tài)，因而提高了效率，發(fā)熱小。但是，目前基于這種原理研制的驅(qū)動電源輸出紋波電壓較大，頻率特性差，電路實(shí)現(xiàn)也較復(fù)雜。因4）開關(guān)式電源開關(guān)式驅(qū)動電源基于直流變化器原理，由于輸出級(通常是MOSFET)只工作在開、關(guān)兩種狀態(tài)，因而提高了效率，發(fā)熱小。但是，目前基于這種原理研制的驅(qū)動電源輸出紋波電壓較大，頻率特性差，電路實(shí)現(xiàn)也較復(fù)雜。三元系或多元系陶瓷相界為一條線或一個(gè)面,配方可在線或面附近變動,從而可較大幅度地改變組成,獲得性能各異的陶瓷,滿足特定應(yīng)用的需要。因此，采用開關(guān)式電源快速、準(zhǔn)確驅(qū)動強(qiáng)容性負(fù)載仍需要更深入的研究