壓電功能材料.ppt

1、第六章 壓電材料與應(yīng)用,第六章 壓電陶瓷材料及應(yīng)用,一、概述 在1880年，居里兄弟首先在單晶上發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)。 在1940年前，人們知道有兩類鐵電體：羅息鹽和磷酸二氫鉀鹽，具有壓電性。 在1940年后，發(fā)現(xiàn)了BaTiO3是一種鐵電體，具有強(qiáng)的壓電效應(yīng)。是壓電材料發(fā)展的一個(gè)飛躍。 在1950年后，發(fā)現(xiàn)了壓電PZT體系，具有非常強(qiáng)和穩(wěn)定的壓電效應(yīng)，具有重大實(shí)際意義的進(jìn)展。 在1970年后，添加不同添加劑的二元系PZT陶瓷具有優(yōu)良的性能，已經(jīng)用來制造濾波器、換能器、變壓器等。 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對(duì)壓電材料與器件的要求就越來越高了，二元系PZT已經(jīng)滿足不了使用要求，于是研究和開發(fā)性能更加優(yōu)越的三元、

2、四元甚至五元壓電材料。,第六章 壓電陶瓷材料及應(yīng)用,二、壓電效應(yīng) 壓電效應(yīng)產(chǎn)生的根源是晶體中離子電荷的位移，當(dāng)不存在應(yīng)變時(shí)電荷在晶格位置上分布是對(duì)稱的，所以其內(nèi)部電場(chǎng)為零。 但當(dāng)給晶體施加應(yīng)力則電荷發(fā)生位移，如果電荷分布不在保持對(duì)稱就會(huì)出現(xiàn)凈極化，并將伴隨產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)就表現(xiàn)為壓電效應(yīng)。,壓電陶瓷 piezoelectric ceramics,壓電陶瓷是指經(jīng)直流高壓極化后，具有壓電效應(yīng)的鐵電陶瓷材料。,力形變電壓 正壓電效應(yīng),電壓形變 逆壓電效應(yīng),晶體受到機(jī)械力的作用時(shí)，表面產(chǎn)生束縛電荷，其電荷密度大小與施加外力大小成線性關(guān)系，這種由機(jī)械效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電效應(yīng)的過程稱為正壓電效應(yīng)。,晶體在受

3、到外電場(chǎng)激勵(lì)下產(chǎn)生形變，且二者之間呈線性關(guān)系，這種由電效應(yīng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械效應(yīng)的過程稱為逆壓電效應(yīng)。,三、壓電性能,1、壓電常數(shù)d33,壓電常數(shù)是反映力學(xué)量（應(yīng)力或應(yīng)變）與電學(xué)量（電位移或電場(chǎng)）間相互耦合的線性響應(yīng)系數(shù)。 當(dāng)沿壓電陶瓷的極化方向（z軸）施加壓應(yīng)力T3時(shí)，在電極面上產(chǎn)生電荷，則有以下關(guān)系式：,式中d33為壓電常數(shù)，足標(biāo)中第一個(gè)數(shù)字指電場(chǎng)方向或電極面的垂直方向，第二個(gè)數(shù)字指應(yīng)力或應(yīng)變方向；T3為應(yīng)力；D3為電位移。,第六章 壓電陶瓷材料,它是壓電介質(zhì)把機(jī)械能（或電能）轉(zhuǎn)換為電能（或機(jī)械能）的比例常數(shù)，反映了應(yīng)力（T）、應(yīng)變（S）、電場(chǎng)（E）或電位移（D）之間的聯(lián)系，直接反映了材料機(jī)電性能

4、的耦合關(guān)系和壓電效應(yīng)的強(qiáng)弱，從而引出了壓電方程。常見的壓電常數(shù)有四種：dij、gij、 eij、 hij。,2、機(jī)電耦合系數(shù)Kp,機(jī)電耦合系數(shù)K是一個(gè)綜合反映壓電陶瓷的機(jī)械能與電能之間耦合關(guān)系的物理量，是壓電材料進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換能力的反映。機(jī)電耦合系數(shù)的定義是：,或,壓電陶瓷振子（具有一定形狀、大小和被覆工作電極的壓電陶瓷體）的機(jī)械能與其形狀和振動(dòng)模式有關(guān)，不同的振動(dòng)模式將有相應(yīng)的機(jī)電耦合系數(shù)。 如對(duì)薄圓片徑向伸縮模式的耦合系數(shù)為Kp（平面耦合系數(shù)）； 薄形長(zhǎng)片長(zhǎng)度伸縮模式的耦合系數(shù)為K31（橫向耦合系數(shù)）； 圓柱體軸向伸縮模式的耦合系數(shù)為K33（縱向耦合系數(shù)）等。,第六章 壓電陶瓷材料及應(yīng)用

5、,它是壓電材料進(jìn)行機(jī)-電能量轉(zhuǎn)換的能力反映。它與材料的壓電常數(shù)、介電常數(shù)和彈性常數(shù)等參數(shù)有關(guān)，是一個(gè)比較綜合性的參數(shù)。其值總是小于1。,Kp,K33,Kt,K15,K31,3、機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm,壓電陶瓷在振動(dòng)時(shí)，為了克服內(nèi)摩擦需要消耗能量。機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm是反映能量消耗大小的一個(gè)參數(shù)。Qm越大，能量消耗越小。機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm的定義式是：,其中： fr為壓電振子的諧振頻率 fa為壓電振子的反諧振頻率 R為諧振頻率時(shí)的最小阻抗Zmin（諧振電阻） C0為壓電振子的靜電容 C1為壓電振子的諧振電容,4、頻率常數(shù)N,對(duì)某一壓電振子，其諧振頻率和振子振動(dòng)方向長(zhǎng)度的乘機(jī)為一個(gè)常數(shù)，即頻率常數(shù)。,N=frl

6、,其中： fr為壓電振子的諧振頻率； l為壓電振子振動(dòng)方向的長(zhǎng)度。,薄圓片徑向振動(dòng),Np=frD,薄板厚度伸縮振動(dòng),Nt=frt,細(xì)長(zhǎng)棒K33振動(dòng),N33=frl,薄板切變K15振動(dòng),N15=frlt,D為圓片的直徑,t為薄板的厚度,l為棒的長(zhǎng)度,lt為薄板的厚度,第六章 壓電陶瓷材料,四、壓電陶瓷材料主要參數(shù)的確定 材料參數(shù)Kp、Qm、d33、33和tg的確定 需采用薄圓片的徑向振動(dòng)模式，要求薄圓片的直徑比厚度大得多，其比值大于10。極化方向與厚度方向平行，電極面與厚度方向垂直，片子是均勻的正圓形。 如果薄圓片的f值較小時(shí)，可用下式直接計(jì)算： 當(dāng)=0.27時(shí)，Kp22.51f/fs 當(dāng)=0.

7、30時(shí)，Kp22.53f/fs 當(dāng)=0.36時(shí)，Kp2.55f/fs,第六章 壓電陶瓷,Qm=1/4R1Cf1012 33=4Ctlt/ Ct是薄圓片的低頻電容(法拉),可在1KC頻率下由電容電橋測(cè)出,lt為薄圓片的厚度(米), 為薄圓片的直徑(米), 33為自由介電常數(shù)(法拉/米)。 tg用電容電橋或萬用電橋等測(cè)出。 d33用準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)試儀測(cè)定。,五、壓電陶瓷的極化工藝,極化工藝是指在壓電陶瓷上加一個(gè)強(qiáng)直流電場(chǎng)，使陶瓷中的電疇沿電場(chǎng)方向取向排列。只有經(jīng)過極化工藝處理的陶瓷，才能夠顯示壓電效應(yīng)。,1 極化電場(chǎng),極化電場(chǎng)是極化工藝中最主要的因素，極化電場(chǎng)越高，促使電疇取向排列的作用越大，極化越充分

8、，一般以Kp達(dá)到最大值的電場(chǎng)為極化電場(chǎng)。 極化電場(chǎng)必須大于樣品的矯頑場(chǎng)，通常為矯頑場(chǎng)的23倍，以常見的鋯鈦酸鉛壓電陶瓷為例，其矯頑場(chǎng)一般為8001200V/mm，極化電場(chǎng)一般取20003000V/mm。,3 極化溫度,在極化電場(chǎng)和時(shí)間一定的條件下，極化溫度高，電疇取向排列容易，極化效果好。 溫度過高，陶瓷的電阻率越小，耐壓強(qiáng)度降低，由于高電場(chǎng)作用導(dǎo)致陶瓷體擊穿，損壞壓電陶瓷。常用壓電陶瓷材料的極化溫度一般為50150。,2 極化時(shí)間,外加電場(chǎng)后，極化初期主要是陶瓷內(nèi)部180電疇的反轉(zhuǎn)，之后是90電疇的轉(zhuǎn)向，而90電疇的轉(zhuǎn)向會(huì)由于內(nèi)應(yīng)力的阻礙而較難進(jìn)行，因此適當(dāng)延長(zhǎng)極化時(shí)間，電疇取向排列的程度高

9、，極化效果好。一般極化時(shí)間為10min50min。,極化電場(chǎng)、極化時(shí)間和極化溫度三者必須綜合考慮，它們之間互有影響，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)最終確定最佳極化工藝參數(shù)。,六、 壓電材料與應(yīng)用,六、壓電陶瓷材料,不同的應(yīng)用范圍對(duì)壓電陶瓷材料有不同的性能要求。 1、鈣鈦礦型壓電陶瓷材料 化學(xué)通式是ABO3，A為半徑較大的正離子，可以是+1、+2、+3價(jià)；B為半徑較小的正離子，可以是+3、+4、+5、+6。 其中A、B、O三種離子的離子半徑滿足下列關(guān)系時(shí)，才能組成ABO3結(jié)構(gòu)： RA+RO=t2（RB+RO） t是容忍因子，一般在0.861.03之間均可組成鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。,一元系壓電陶瓷,六、 壓電陶瓷材料,典型的配

10、方: (1)0.99PbTiO3+0.04La2/3TiO3+0.01MnO2 預(yù)燒溫度為850，保溫2小時(shí)。燒成溫度為1240，保溫1小時(shí)。 =240，Kp=0.096,Qm=1050,Nt=2120 (2）高頻（30M-100MC）濾波器用瓷料 PbTiO3+1wt%MnO2+1wt%Pb3O4 =150，Kp=0.40,Qm=8001000,溫度和時(shí)間穩(wěn)定性較好。 3PbTiO3+3.0wt%CeO2+0.3MnO2+2.53wt%Nb2O5 =230，Qm=1000,二元系Pb(ZrTi)O3壓電陶瓷,因此，PbZrO3和PbTiO3的結(jié)構(gòu)相同，Zr4+與Ti4+的半徑相近，故兩者可形

11、成無限固溶體，可表示為Pb(ZrxTi1-x)O3，簡(jiǎn)稱PZT瓷。,PbZrO3-PbTiO3相圖,1、隨Zr：Ti 變化，居里點(diǎn)幾乎線形地從235變到490 ，Tc線以上為立方順電相，無壓電效應(yīng)。,2、Zr：Ti=53：47附近有一準(zhǔn)同型相界線，富鈦側(cè)為四方鐵電相FT；富鋯一側(cè)為高溫三方鐵電相FR，溫度升高，這一相界線向富鋯側(cè)傾斜，并與Tc線交于360（表明相界附近居里溫度Tc高），在相界附近，晶胞參數(shù)發(fā)生突變。,立方順電相,四方鐵電相,高溫三方鐵電相,A0,反鐵電正交相,3、在四方鐵電相FT與三方鐵電相FR的相界附近具有很強(qiáng)的壓電效應(yīng)，Kp, 出現(xiàn)極大值，Qm出現(xiàn)極小值。,低溫三方鐵電相,

12、準(zhǔn)同型相界：四方鐵電相與三方鐵電相的交界，并不是一個(gè)明確的成分分界線，而是具有一定的成分范圍，在此區(qū)域內(nèi)，陶瓷體內(nèi)三方相和四方相共存。,PbZrO3-PbTiO3準(zhǔn)同型相界的KP、d、Pr,在相界附近的PZT瓷壓電性能比BaTiO3瓷高得多。,由于相界處PZT瓷的Tc高(360)，因而在200以內(nèi),KP和都很穩(wěn)定，是理想的壓電材料。,PZT瓷的摻雜改性,為了滿足不同的使用目的，我們需要具有各種性能的PZT壓電陶瓷，為此我們可以添加不同的離子來取代A位的Pb2+離子或B位的Zr4+,Ti4+離子，從而改進(jìn)材料的性能。,等價(jià)取代是指用Ca2+、Sr2+、Mg2+ 等半徑較 Pb2+ 離子小的二價(jià)離

13、子取代Pb2+ 離子，結(jié)果使PZT陶瓷的介電常數(shù)增大，機(jī)電耦合系數(shù)KP增大,壓電常數(shù)d增大 ,從而提高PZT瓷的壓電性能。,1、等價(jià)取代,2、異價(jià)取代,所謂“軟性取代改性”是指加入這些添加物后能使矯頑場(chǎng)強(qiáng)EC 減小 ，極化容易，因而在電場(chǎng)或應(yīng)力作用下，材料性質(zhì)變“軟”。 （a）La3+ 、Bi3+、Sb3+ 等取代A位Pb+2離子（施主摻雜）； （b）Nb5+、Ta5+、Sb5+、W6+等取代B位的Zr4+、Ti4+離子（施主摻雜）。 經(jīng)軟性取代改性后的PZT瓷性能有如下變化： 矯頑場(chǎng)強(qiáng)EC 減小，機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm減??； 介電常數(shù)增加，介電損耗tan增加,機(jī)電耦合系數(shù)KP增加, 抗老化性增加，

14、絕緣電阻率增加 。,2.1 軟性取代改性,其原因是它們的加入導(dǎo)致形成Pb2+缺位。如每?jī)蓚€(gè)La3+置換3個(gè)Pb2+，為了維持電價(jià)平衡，使得在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中A位置上的陽離子數(shù)減少，便產(chǎn)生一個(gè)A空位。由于Pb2+缺位的出現(xiàn)，使得電疇運(yùn)動(dòng)變得容易進(jìn)行，甚至很小的電場(chǎng)強(qiáng)度或機(jī)械應(yīng)力便可以使疇壁發(fā)生移動(dòng)。結(jié)果出現(xiàn)出介電常數(shù)、彈性柔順系數(shù)的增加，同時(shí)介電損耗和機(jī)械損耗增加，Qm降低。又由于疇的轉(zhuǎn)向容易，使得沿電場(chǎng)方向取向的疇的數(shù)目增加，從而增加極化強(qiáng)度，使得壓電效應(yīng)大大增加，表現(xiàn)為Kp值的上升。由于疇的轉(zhuǎn)向阻力變小，所以用以克服阻力使極化反向的矯頑場(chǎng)很小，回線近于矩形。又由于Pb2+缺位的存在，緩沖了90疇

15、轉(zhuǎn)向造成的內(nèi)應(yīng)力，使得剩余應(yīng)變變小?；蛘哒f，由于疇壁容易運(yùn)動(dòng)，使得疇的內(nèi)應(yīng)力容易得到釋放，所以老化性能好。,第六章 壓電陶瓷材料,“軟性”添加劑是常用的改性添加劑。如：接受型水聲換能器材料，為了提高Kp值和介電常數(shù)，常常用La2O3、Nb2O5摻雜改性。 Pb0.95Sr0.05（Zr0.52Ti0.48)O3+0.9%La2O3+0.9%Nb2O5 Kp=0.60，=2100，Qm=80，穩(wěn)定性較好，體積電阻率1012歐姆 “軟性”添加劑的量一般不超過5%。,所謂“硬性取代改性”是指加入這些添加物后能使矯頑場(chǎng)強(qiáng)EC 增加，極化變難，因而在電場(chǎng)或應(yīng)力作用下，材料性質(zhì)變“硬”。 （a） K+，N

16、a+等取代A位Pb+2離子（受主摻雜）； （b） Fe2+、Co2+、Mn2+(或Fe3+、Co3+、Mn3+)、Ni2+、Mg2+、Al3+、Cr3+等取代B位的Zr4+、Ti4+離子（受主摻雜）。 經(jīng)硬性取代改性后的PZT瓷性能有如下變化： 矯頑場(chǎng)強(qiáng)EC增加，機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm增加； 介電常數(shù)減小，介電損耗tan減小,機(jī)電耦合系數(shù)KP減小, 抗老化性降低，絕緣電阻率減小 。,2.2 硬性取代改性,第六章 壓電陶瓷材料,通常取代量不超過鉛離子的20%，以510%為適宜。 例如：Pb0.95Sr0.05Mg0.03(Zr0.52Ti0.48)O3+0.5%CeO2+0.2%MnO2 Kp=0.5

17、75，Qm=1000,2.3 其它取代改性,非軟非硬添加劑如Ce4+、Cr3+和Si4+等，兼具軟性和硬性的特征。,在PZT陶瓷中加入 CeO2后：,在PZT陶瓷中加入 Cr2O3后：,多元系Pb(TiZr)O3壓電陶瓷,一些性能往往是互相克制的，如：,國內(nèi)比較常見的PZT瓷料的性能KP=0.100.40，Qm=5003600 ,具有比較寬的覆蓋范圍，能滿足一般壓電器件的要求，但這些性能都不是最佳值。 1965年以來，人們通過在PZT的基礎(chǔ)上再固溶另一種組分更復(fù)雜的復(fù)合鈣鈦礦化合物Pb(B1B2)O3而形成的三元系、四元系甚至五元系壓電陶瓷以獲得更好的壓電性能。,Qm 增加 ，則KP減小 ；

18、增加，則tan增大 ； KP增加 ，則熱穩(wěn)定性。,Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,三元系 壓電陶瓷,四元系 壓電陶瓷,五元系 壓電陶瓷,Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Sb1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Cd1/2W1/2)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Mn1/3Nb2/3)O

19、3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Cd1/2W1/2)O3 -Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-Pb(Cd1/2W1/2)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3,三元系鈣鈦礦型壓電陶瓷,通過改變Zr/Ti比和摻入少量添加劑，雖可以改善一些性能，但

20、由于壓電材料的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)材料的要求越來越高，僅限二元體系是不能滿足使用要求，因此出現(xiàn)了三元體系。 所謂的三元系鈣鈦礦型壓電陶瓷材料，是指由復(fù)合鈣鈦礦型化合物和鋯鈦酸鉛形成的固溶體。,A：復(fù)合鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的形成條件,化學(xué)通式是ABO3，A為半徑較大的正離子，可以是+1、+2、+3價(jià)；B為半徑較小的正離子，可以是+3、+4、+5、+6。 其中A、B、O三種離子的離子半徑滿足下列關(guān)系時(shí)，才能組成ABO3結(jié)構(gòu)： RA+RO=t2（RB+RO） t是容忍因子，一般在0.861.03之間均可組成鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。,B：常見的體系,Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 Pb（Mg1

21、/3Ta2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 Pb（Ni1/3Nb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 Pb（Mn1/3Nb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 Pb（Mn1/3Sb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 Pb（Zn1/3Nb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3,C：三元系中組成和性能之間的關(guān)系,以Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3為例 見相圖，其三元體系的相界是以線表示的，在相線附近的組成具有、Kp的極大值，同時(shí)也具有Qm極小值。再結(jié)合添加劑的改性，可以使材料的性能得到進(jìn)一步的改善。,由于第三、第四組元的出現(xiàn)，使可供選擇的組成范圍更

22、為寬廣，在PZT陶瓷中難以獲得的高參數(shù)或難以兼顧的幾種性能均可以較大程度地滿足。,以Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3系為例，三者能完全固溶，且具有三種晶型。 富Ti區(qū)主要為三方鐵電體,富Nb、Mg區(qū)為假立方鐵電體。 隨著Pb(Mg1/3Nb2/3)O3固溶量的增加，在室溫下將出現(xiàn)兩條準(zhǔn)同形相界，當(dāng)成分在準(zhǔn)同形相界附近時(shí)都具有特別突出的壓電性能。因此使具有優(yōu)異壓電性能的組成范圍更為寬廣。,七、常見體系,鈮鎂酸鉛系： 0.375Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0.375PbTiO3-0.25PbZrO3 加入0.5%NiO,Kp 從0.5 到 0.64； 加入0.5%

23、MnO2,Qm從73到1640,還可以改善頻率常數(shù)的溫度、老化性； 同時(shí)加入NiO、MnO2 ，Kp 和Qm可以得到改善； 若一部分鉛被Sr或Ba取代，可以減少鉛的揮發(fā)使燒結(jié)變得容易，并提高絕緣電阻和介電常數(shù)，進(jìn)一步提高Kp值。,七、常見體系,鈮鋅酸鉛系： Pb（Zn1/3Nb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 此系統(tǒng)的特點(diǎn)是致密度高、絕緣性能優(yōu)良，壓電性能好。 如0.25Pb（Zn1/3Nb2/3）O3-0.30PbTiO3-0.45PbZrO3+1.2%MnCO3 Kp=0.35,Qm=35004000,=9001000,頻率溫度穩(wěn)定性良好。在同時(shí)引入NiO，可以進(jìn)一步提高Kp值及溫

24、度穩(wěn)定性，適合制作濾波器及換能器。,七、常見體系,銻錳酸鉛系： Pb（Mn1/3Sb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 此特點(diǎn)是Kp值和Qm可以同時(shí)達(dá)到較高的值，介電損耗小，致密度好。如果用堿土金屬離子置換一部分鉛，并添加一些改性雜質(zhì)，可以進(jìn)一步提高壓電性能，并獲得穩(wěn)定性良好的材料。例如Pb0.98Sr0.02(Mn1/3Sb2/3)0.05 (Zr0.48Ti0.47)O3+0.2重量%CeO2，Kp=0.64,Qm=2826,此系統(tǒng)配方可用于寬帶濾波器及高壓發(fā)生器。,七、常見體系,鈮錳酸鉛系： Pb（Mn1/3Nb2/3）O3-PbTiO3-PbZrO3 此系統(tǒng)的特點(diǎn)是Qm較高，Kp

25、值中等，介電常數(shù)較低，時(shí)間溫度穩(wěn)定性好。可作延遲線的壓電換能器振子。 銻鋰酸鉛系： Pb（Li1/2Sb1/2）O3-PbTiO3-PbZrO3 此系統(tǒng)的特點(diǎn)是Kp值可達(dá)80%，但 Qm較低。在未加其它改性添加劑時(shí)是典型的軟性材料。作為接收型材料，靈敏度較高?？捎米鹘邮招蛽Q能器材料。,七、常見體系,鎢鎘酸鉛系： 0.15Pb（Cd1/2W1/2）O3-0.45PbTiO3-0.40PbZrO3+2.0%Sb2O5 此配方Kp值可達(dá)70%， Qm=918，=1381。頻率穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性都很好。當(dāng)加入適量改性添加劑時(shí)，Kp和Qm值能進(jìn)一步提高。 鎢錳酸鉛系： Pb（Mn2/3W1/3）O3-P

26、bTiO3-PbZrO3 此體系的特點(diǎn)Kp值可達(dá)70%， Qm=2000，耐擊穿電壓高，諧振頻率溫度穩(wěn)定性好?？捎糜跒V波器振子及超聲振子。,八、無鉛壓電材料,迄今為止，可被考慮的無鉛壓電陶瓷體系有：BaTiO3基無鉛壓電陶瓷；Bi1/2Na1/2TiO3（BNT）基無鉛壓電陶瓷；鈮酸鹽系無鉛壓電陶瓷；鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷。具體為： （1） BaTiO3基無鉛壓電陶瓷 a（1-x） BaTiO3-xABO3（A=Ba、Ca等，B=Zr、Sn、Hf、Ce等） b （1-x） BaTiO3-xAIBIIO3 （AI=K、Na，BII=Nb、Ta） c（1-x） BaTiO3-xAII0.5NbO3 （

27、AII=Ca、Sr、Ba）,八、無鉛壓電材料,（2） Bi1/2Na1/2TiO3基無鉛壓電陶瓷 a (1-x)BNT-xBi0.5K0.5TiO3 b (1-x)BNT-xATiO3(A=Ba、Sr、Ca或由它們組成的復(fù)合離子） c (1-x)BNT-xAINbO3（AI=K、Li、Na） d (1-x)BNT-xAIBIIO3（AI=Bi、La；BII=Cr、Fe、Sc、Mn） e (1-x)BNT-xBaTiO3-yBiFeO3,八、無鉛壓電陶瓷材料,（3）NaNbO3基無鉛壓電陶瓷 a（1-x）NaNbO3-xAINb2O6 b （1-x）NaNbO3-xAITiO3 （4）鉍層狀結(jié)構(gòu)壓電陶瓷 aBi4Ti3O12基無鉛壓電陶瓷 bMBi