铌酸钾钠压电陶瓷的性能研究(3)
1.1.3 压电陶瓷的应用 压电陶瓷由于其种类繁多，应用广泛，故在功能材料市场上占有极大份额。根据其不同性质其应用主要可分为以下几类： (1)利用其正压电性，可用于高压发生器，用于加速器、水听装置等； (2)利用其逆压电性，可用于与制作扬声器、声纳等装置； (3)利用其谐振和伸缩特性，可用于制作滤波器、谐振器和继电器等； (4)利用其独有的机电耦合性，常被用于制作先进智能器件的核心器件，如传感器、驱动器等； (5)部分材料具有热释电性，也被用于红外探测等； (6)在航空航天等高温高压环境下也有广泛应用。 1.2 无铅压电材料 从压电材料问世以来，不论是 PZT、PCM 还是 PSM 压电陶瓷，它们有一个共同特点就是都含铅。以传统陶瓷 Pb(Zr,Ti)O3（PZT）压电陶瓷为例，在其制备过程中，PbO的含量占原料总量比超过 60%以上。PbO 在陶瓷烧结的温度下，极易挥发，挥发的 PbO 会对人的血液、神经系统和大脑造成严重的伤害，而且对环境造成极大污染。从陶瓷的制备工艺和产品来看，都会受到由于 PbO大量挥发而失衡的化学计量比的严重影响。 而近年来，越来越多的国家意识到了含铅电子产品对环境以及人体健康的危害，相继颁布了不同的法令来禁止或限制含铅产品的生产或使用。而我国也在 2006年 7月时将铅等有害物质列为电子污染品写入相关法令中，并且加以执行。 以 PZT 含铅压电陶瓷为主的传统压电陶瓷终将会被淘汰，而取而代之的将是无铅压电陶瓷。 无铅压电陶瓷故名思意就是不含铅元素的压电陶瓷，因此它要求材料体系本身不含对生态环境可能造成损害的物质，如Pb 等，并且在其生产、处理过程不能产生对环境及人体有危害的物质，而且其生产工艺拥有耗能较小，对环境污染少等优点。因此，无铅压电陶瓷具有优良的使用性能，同时拥有优秀的环境协调性，它是一种新型的功能陶瓷。 随着国内外学者的大量实验研究，无铅压电陶瓷已经发展的枝系庞大。其主要分为五类：钛酸钡基（BT）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、钛酸铋钠基无铅压电陶瓷和铌酸钠钾基无铅压电陶瓷。