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清華大學(xué)在高性能無(wú)鉛壓電陶瓷研究方面取得進(jìn)展

來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2017-03-10 09:32:44 瀏覽次數：

　　壓電陶瓷能夠實(shí)現機械能和電能的相互轉化，廣泛應用于傳感器、換能器和驅動(dòng)器等。以鋯鈦酸鉛（簡(jiǎn)稱(chēng)PZT）為代表的傳統鉛基陶瓷雖然性能優(yōu)異，但鉛的毒性對環(huán)境和健康提出了嚴重的挑戰。鈮酸鈉鉀（KNN）基陶瓷由于其較高的壓電系數和居里溫度被認為是最具潛力的無(wú)鉛壓電陶瓷體系之一。
　　近日，清華大學(xué)李敬鋒等人在提高KNN基無(wú)鉛材料溫度穩定性方面取得重要進(jìn)展。該課題組通過(guò)在KNN基陶瓷中摻雜適量MnO₂可獲得高達470pm/V的室溫壓電應變常數d33，此性能與PZT陶瓷性能相當。
　　該無(wú)鉛壓電陶瓷表現出優(yōu)異的溫度穩定性，在100℃時(shí)仍然能夠輸出430pm/V的壓電應變，明顯優(yōu)于其它已報道的無(wú)鉛陶瓷組分。
　　該課題組與四川大學(xué)和新加坡國立大學(xué)合作，近期在關(guān)于KNN基陶瓷的壓電響應機理研究方面也取得進(jìn)展，通過(guò)使用PFM壓電原子力顯微術(shù)對壓電陶瓷表面進(jìn)行納米尺度表征，揭示了KNN基材料的高壓電活性與納米鐵電疇的關(guān)聯(lián)性。

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