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无铅压电陶瓷这一突破性的

进展,掀起了持续至今的无铅压电陶瓷研究热潮,极大地促进了无铅压电陶瓷的研究和开发.迄今为止,可被考虑的无铅压电陶瓷体系主要有以下5类:(Bi0.5Na0.5)TiO3(缩写为BNT)基无铅压电陶瓷;K1-xNaxNbO3(缩写为KNN)基无铅压电陶瓷;铋层状结构无铅压电陶瓷;钨青铜结构无铅压电陶瓷;BaTiO3基无铅压电陶瓷.本文结合无铅压电陶瓷研究和开发的近期进展,综合评述了无铅压电陶瓷的研究思路、研究现状以及发展趋势,着重讨论了BNT基及KNN基无铅压电陶瓷的体系构建、改性手段、相变特性及温度稳定性,并就无铅压电陶瓷今后的研究和发展提出了一些建议.

近年来,无铅压电陶瓷新体系的构建、压电铁电性能的强化以及相变机制的研究取得了长足的进步,这为无铅压电陶瓷的实用化奠定了实践和理论基础.对于BNT基及KNN基陶瓷来说,经过细致的组分筛选,可以获得退极化温度高、压电性能优良且温度稳定性好的陶瓷配方,以用于制作换能器、传感器等器件.表9列出了部分无铅压电陶瓷器件.由表9可知,选取合适的材料参数,可以获得性能良好的无铅器件;部分无铅压电陶瓷器件具有可比拟于铅基器件的性能,在一些中低端领域有潜在的实用性.7 研究展望近年来,无铅压电陶瓷的研究和开发取得了长足进步,获得了一些性能良好的无铅压电陶瓷体系,部分配方在某些领域具有了一定的实用化前景.相

比于铅基PZT陶瓷,无铅压电陶瓷在晶体结构、电子

结构以及相变特性等方面具有自身的特点.

换能器是声纳中的重要器件，它是声能与其它形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。按装备对象可分为水面舰艇声纳、潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳和海岸声纳等。它有两个用途：一是在水下发射声波，称为“发射换能器”，相当于空气中的扬声器；二是在水下接收声波，称为“接收换能器”，相当于空气中的传声器（俗称“麦克风”或“话筒”）。换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波，专门用于接收的换能器又称为“水听器”。

超声波距离传感器可以广泛应用在物位（液位）监测，机器人防撞，各种超声波接近开关，以及防盗报警等相关领域，工作可靠，安装方便， 防水型，发射夹角较小，灵敏度高，方便与工业显示仪表连接，也提供发射夹角较大的探头。氧化物掺杂改性从铅基陶瓷发展历程可知,氧化物掺杂改性是提高PZT陶瓷电学性能的必要途径,是PZT陶瓷实用化的关键和基础。超声波距离传感器可以广泛应用在物位（液位）监测，机器人防撞，各种超声波接近开关，以及防盗报警等相关领域，工作可靠，安装方便， 防水型，发射夹角较小，灵敏度高，方便与工业显示仪表连接，也提供发射夹角较大的探头。