压电陶瓷的无铅化与新型材料探索

近年来，环保要求促使压电陶瓷研发向无铅化方向发展。欧盟RoHS指令限制含铅电子产品的使用，推动了无铅压电陶瓷的研究热潮。目前主要的无铅体系包括：-碱金属铌酸盐(KNN)系：具有较高的压电性能，但烧结温度窗口窄-钛酸铋钠(BNT)系：居里温度较高，但矫顽场过大-铋层状结构：温度稳定性好，但压电活性较低这些无铅材料虽然在单项性能上可能接近PZT，但要全方面替代铅基材料仍面临诸多挑战。研究人员通过组分设计、织构化、复合化等手段不断提升无铅材料的综合性能。同时，一些新型压电材料如聚合物基复合材料、薄膜材料等也展现出独特的优势。