就工藝而言,傳統(tǒng)陶瓷工藝仍為經(jīng)濟的選擇.鉛壓電陶瓷在材料體系、電學(xué)性能、制備工藝等多方面還存在許多不足之處,還有一些亟待解決的科學(xué)和技術(shù)問題.就作者看來,無鉛壓電陶瓷的研究和開發(fā)還需要做大量的工作,主要應(yīng)著眼于以下6個方面:(1)鈣鈦礦鉛基pzt陶瓷和鈣鈦礦無鉛壓電陶瓷(即bnt基、knn基及batio3基等鈣鈦礦無鉛陶瓷)本質(zhì)屬性的異同.(2)無鉛壓電陶瓷新型體系的構(gòu)建和拓展.理論計算表明,a位含bi的(類)鈣鈦礦化合物bmio3(m=a、lsc、ga等)擁有---的剩余極化強度,因此,含bi鈣鈦礦型化合物可望成為新型[148]的無鉛陶瓷候選體系.再如,已有實驗表明,agnbo3在室溫下展現(xiàn)出雙電滯回線,具有---的極化強度(52lc/cm),壓電陶瓷應(yīng)用,有可能發(fā)展出新型的agnbo3基無鉛壓電陶瓷材料.(3)bnt基和knn基陶瓷材料壓電性的起源、相變特性、溫度穩(wěn)定性及改性手段的研究.(4)溫?zé)o鉛壓電陶瓷的研究和開發(fā).(5)與實際生產(chǎn)兼容性---的新型陶瓷制備工藝研究.(6)無鉛壓電陶瓷的實用化研究.認識和明確上述問題,有利于無鉛壓電陶瓷新型體系的構(gòu)建,壓電陶瓷,有利于獲得新的壓電性能強化手段,有效地拓展無鉛壓電陶瓷的研究對象,從而有力推進無鉛壓電陶瓷的實用化,陶瓷壓電材料,終實現(xiàn)壓電陶瓷的/無鉛化
壓電鐵電材料在信息的檢測、轉(zhuǎn)換、處理、顯示和存儲等方---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,氧化鉛約占原料總的70%.氧化鉛的強毒性以及在燒結(jié)過程中的高揮發(fā)性,使鉛基陶瓷在制備、使用及廢棄后處理過程中對生態(tài)環(huán)境及人類造成---危害.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.為了保持人類社會和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,歐盟、日本等和地區(qū)已經(jīng)立法禁止使用含鉛的電子材料.盡管基于無鉛壓電陶瓷性能還無法取代鉛基陶瓷的現(xiàn)狀,而暫時將鉛基壓電陶瓷豁免于相關(guān)的法令法規(guī)之外,陶瓷壓電片,但相關(guān)和地區(qū)已經(jīng)未雨綢繆,投入大量的人力和財力研究開發(fā)無鉛壓電陶瓷.我國是壓電材料元器件的生產(chǎn)和出口大國,因此研究和開發(fā)無鉛壓電陶瓷是一項具有重大社會和經(jīng)濟意義的課題.
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