压电陶瓷换能器的核心制造工艺与技术挑战

1.陶瓷烧结工艺：采用传统固相反应法时，PZT的烧结温度需控制在12001300℃，晶粒尺寸直接影响压电性能。研究显示，采用放电等离子烧结（SPS）可使致密度达99%以上。

2.电极制备：银电极通过丝网印刷烧结形成，新兴的磁控溅射ITO薄膜电极可实现高频（>20MHz）换能器的微细加工。

3.极化处理：在24kV/mm直流电场下保持温度接近居里点（100150℃），使电畴定向排列。资料显示极化不充分会导致d33下降30%50%。

当前技术瓶颈包括：

高温环境下性能衰减（PZT在200℃以上退极化）

脆性材料抗冲击性差（断裂韧性仅12MPa·m¹/²）

无铅材料性能仍落后于PZT（KNN的d33目前最高约400pC/N）