压电陶瓷国外发展现状

无铅压电陶瓷的研究现状与发展前景Tadashi Takenaka，Hajime NagataFaculty of Science and Technology，Tokyo University of Science，Yamazaki 2641，Nada，Chiba-ken 278-8510，Japan摘要：钙钛矿结构的陶瓷和铋层结构BLSF陶瓷因具有优良的绝缘性、铁电性和压电性，成为污染环境的含铅压电陶瓷的良好替代材料。

钙钛矿陶瓷广泛应用于高能换能器，具有较高的压电常数d33(>300pC/N)和高的居里温度Tc(>200℃)。

采用固相法制备的BaTiO3，即(1-x) BaTiO3-x(Bi0.5K0.5)TiO3[BTBK-100x]陶瓷,Tc 随着x的增加而增加。

BTBK-20+MnCO30.1wt%陶瓷显示出高的Tc（~200℃），同时机电耦合系数k33=0.35。

固相法得到的a Bi0.5Na0.5)TiO3-b BaTiO3-c Bi0.5K0.5)TiO3[BNBK(100a/100b/100c)陶瓷,相对于BNBK(85.2/2.8/12)的d33和Tc 分别为191pC/N和301℃。

另一方面，BLSF陶瓷是优良的高温压电传感器和具有高机械品质因数Qm的陶瓷共振器，并且在低温下谐振频繁(Tc-f r)。

施主掺杂Bi4Ti3O12的陶瓷例如Bi4Ti3-x Nb x O12[BINT-x]和Bi4Ti3-x V x O12[BIVT-x]表现出高的Tc（~650℃）。

BINT-0.08陶瓷初始晶粒的k33值为0.39并在350℃时保持这一值。

基于固相体系的Bi3TiTaO9(BTT)Sr x-1Bi4-x Ti2-x Ta x O9[SBTT2(x)](1≤x≤2)在x=1.25的P型半导体中表现出高的Qm值(=13500)。

关键词：铁电性，压电性，钙钛矿，铋层结构铁电体1. 前言压电性是电子和机电材料表现出来的重要性质。

压电陶瓷滤波器市场前景分析1. 引言压电陶瓷滤波器是一种常用于电子设备中的滤波元件。

它具有高频率稳定性、较低的失真和低功耗的特点，被广泛应用于无线通信、雷达、汽车电子等领域。

本文将对压电陶瓷滤波器市场的前景进行分析。

2. 市场规模和趋势随着无线通信、物联网等技术的不断发展，压电陶瓷滤波器市场逐渐扩大。

根据市场研究报告，目前市场规模已经达到数亿美元，并预计未来几年将保持较高的增长率。

3. 市场驱动因素3.1 无线通信爆发增长随着智能手机、移动互联网的普及，无线通信市场经历了快速的增长。

压电陶瓷滤波器在无线通信设备中扮演着重要角色，其需求量也随之增加。

3.2 物联网的兴起物联网的发展也为压电陶瓷滤波器市场带来了巨大的机遇。

物联网设备数量的不断增加，对于高频通信和滤波器的需求也随之增长。

3.3 其他领域的应用增加压电陶瓷滤波器不仅在通信领域有广泛应用，还在雷达、汽车电子等领域发挥重要作用。

随着这些领域的发展，压电陶瓷滤波器的市场需求也在不断增加。

4. 市场挑战和竞争4.1 技术进步和替代品威胁随着技术的不断进步，新型滤波器技术的出现可能对压电陶瓷滤波器市场造成威胁。

例如，超材料滤波器和光学滤波器等技术的发展可能会替代一部分压电陶瓷滤波器的市场。

4.2 市场竞争加剧随着市场规模的扩大，越来越多的企业进入压电陶瓷滤波器市场。

市场竞争的加剧可能导致产品价格下降，利润率降低。

5. 市场前景分析尽管市场存在一些挑战和竞争压力，但压电陶瓷滤波器市场的前景仍然积极乐观。

5.1 发展潜力巨大随着无线通信、物联网等领域的持续发展，压电陶瓷滤波器的市场需求将继续增长。

未来几年，随着5G技术的商用化，压电陶瓷滤波器的市场将迎来新一轮的增长机会。

5.2 技术升级和创新为了应对市场竞争和技术进步的挑战，压电陶瓷滤波器制造商将致力于技术升级和创新。

通过改进产品性能、降低成本和探索新应用领域，压电陶瓷滤波器将保持市场竞争力。

5.3 市场多样化和国际扩张为了减少市场竞争带来的压力，压电陶瓷滤波器制造商将寻求多元化发展和国际扩张。

压电陶瓷的概念及发展应用摘要：压电陶瓷作为重要的功能材料在电子材料领域占据相当大的比重。

近几年来，压电陶瓷在全球每年销售量按15%左右的速度增长，据资料统计，2000年全球压电陶瓷产品销售额约达30亿美元以上。

本文主要介绍压电陶瓷的概念和应用范畴、应用实例、前景，带领大家了解陶瓷家族中的一员----压电陶瓷。

关键词：陶瓷压电陶瓷压电效应应用范畴应用实例一、基本概念压电陶瓷是指把氧化物混合(氧化锫、氧化铅、氧化钛等)高温烧结、和电能互相转换的功能陶瓷材料，一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。

压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电，这是正压电效应。

反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。

这种奇妙的效应已经被科学家应用在与人们生活密切相关的许多领域，以实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能。

二、压电陶瓷的应用范畴利用压电陶瓷将外力转换成电能的特性，可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹引爆装置。

用两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱取代普通的火石，可以制成一种可连续打火几万次的气体电子打火机。

用压电陶瓷把电能转换成超声振动，可以用来探寻水下鱼群的位置和形状，对金属进行无损探伤，以及超声清洗、超声医疗，还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁，对塑料甚至金属进行加工。

压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，并将极其微弱的机械振动转换成电信号。

利用压电陶瓷的这一特性，可应用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等方面。

1、在军事上，在潜入深海的潜艇上，都装有人称水下侦察兵的声纳系统。

它是水下导航、通讯、侦察敌舰、清扫敌布水雷的不可缺少的设备，也是开发海洋资源的有力工具，它可以探测鱼群、勘查海底地形地貌等。

在这种声纳系统中，有一双明亮的"眼睛"--压电陶瓷水声换能器。

当水声换能器发射出的声信号碰到一个目标后就会产生反射信号，这个反射信号被另一个接收型水声换能器所接收，于是，就发现了目标。

2024年压电陶瓷技术市场规模分析引言压电陶瓷技术是目前广泛应用于电子设备和通信领域的一种重要技术。

它具有优异的压电效应和稳定可靠的性能，广泛应用于传感器、换能器、滤波器等领域。

本文将对压电陶瓷技术市场规模进行分析，探讨其发展现状和未来趋势。

市场规模分析当前市场规模目前，压电陶瓷技术市场规模已经达到了一个相当大的规模。

压电陶瓷作为一种重要的功能材料，在各个行业中得到了广泛的应用。

尤其是在消费电子产品和通信设备中，压电陶瓷元件的需求量不断增加，推动了市场的快速发展。

主要应用领域压电陶瓷技术主要应用于以下领域：1.消费电子产品：如智能手机、平板电脑等，压电陶瓷元件用于触摸屏、指纹识别等功能。

2.通信设备：如无线电频谱分析仪、卫星通信设备等，压电陶瓷元件用于振子、滤波器等功能。

3.汽车工业：压电陶瓷元件在汽车的雨滴传感器、车身稳定控制系统等方面有广泛应用。

4.医疗器械：压电陶瓷技术在医疗器械中应用较为广泛，例如超声波传感器、医用超声探头等。

5.工业自动化：压电陶瓷技术在工业自动化中的应用也逐渐增加，例如压力传感器、流量计等。

市场发展趋势随着科学技术的不断进步和应用领域的不断扩展，压电陶瓷技术市场有望进一步扩大。

下面是市场发展趋势的一些主要方面：1.小型化趋势：随着电子设备的小型化和轻量化需求的增加，压电陶瓷元件也需要更加小型化，以适应这种趋势。

2.多功能集成趋势：为了提高设备的功能性和性能，压电陶瓷技术将与其他相关技术（如微电子技术）相结合，实现多功能集成。

3.新兴应用领域：随着人工智能、物联网等新兴技术的不断发展，压电陶瓷技术有望在更多领域实现应用拓展，如智能家居、智能医疗等。

4.智能化趋势：压电陶瓷技术有望在更多设备中实现智能化应用，例如智能传感器、智能控制系统等。

结论压电陶瓷技术市场规模目前已经相当大，并且有望进一步扩大。

在多个应用领域中，压电陶瓷技术都具有广泛的应用前景。

随着科学技术的不断进步和应用领域的不断拓展，压电陶瓷技术市场将迎来更多发展机遇。

压电陶瓷材料的应用、制备方法与发展趋势闵杰中南大学材料科学与工程学院材料1003 学号：0607100313 【摘要】本文主要概述了国内外关于压电陶瓷材料的发展历史进程和研究现状，提出压电陶瓷材料的制备方法，探讨了其发展趋势和应用前景。

指出了现代压电陶瓷材料正在向着复合化，薄膜化，无铅化及纳米化方向发展。

该材料应用前景广阔，是一种极有发展潜力的材料。

【Abstract】This paper discussed the development of piezoelectric materials about the history and present research. Put forward the preparation method of piezoelectric ceramic materials.Discusses the developing trend and applied prospects, pointed out that modern piezoelectric materials are toward the compounding, film, utilizing and nanometer direction!.Application prospect,it will be one kind of extremely promising materials.【关键词】压电陶瓷应用制备方法进展发展趋势引言压电材料最早由Jacques和Pierre Curie兄弟于1880年发现的，居里兄弟在研究热电现象和晶体对称性的时候，在a石英晶体上最先发现了压电效应。

1881年，居里兄弟用实验证实了压电晶体在外加电场作用下会发生形变。

绝大部分压电体来源于铁电体。

一般认为，铁电性的研究始于1920年，是法国人Valasek发现的铁电现象，他观察到罗息盐(酒石酸钾钠，NaKC4H464H20)的极化可以在施加外电场的情况下反向。

2023年压电陶瓷元件行业市场前景分析
压电陶瓷元件是一种常用的电声换能器件，其具有良好的机械刚性、高灵敏度、稳定性和可靠性等特点，广泛应用于电子、电信、医疗、汽车、航空航天等领域。

压电陶瓷元件行业未来市场前景良好，主要得益于以下几个方面因素：
1.电子信息技术快速发展带动行业需求增长
随着5G、人工智能、物联网等信息化技术的快速发展，电子设备和智能化家居的应用愈加广泛，对于载荷传感、振动控制等方面有更高要求，这促进和推动了压电陶瓷元件的需求增长。

2.新能源汽车市场快速崛起
近年来，新能源汽车市场迅猛发展，其中涉及的电动汽车、充电设施和储能系统等方面，都对压电陶瓷元件有较高需求。

这一领域的发展将加速压电陶瓷元件行业的转型升级，推动其应用范围拓展和技术水平提高。

3.医疗及生命科学领域快速发展
随着人类寿命的延长、医疗技术的进步，技术含量较高的医疗设备得到广泛应用，对于压电陶瓷元件等高精度传感器件的需求也相应增加。

4.高端制造领域需求不断增长
在高端制造领域中，压电陶瓷元件是一种常用的传感器件，主要应用在高端机床、航天航空、精密加工等领域，且因其生产、检测难度大，市场准入门槛高，具有较高的附加值和市场需求。

5.环保节能政策的推动
世界各国对于节能减排的要求日趋严格，对于新能源、智能化等领域的发展更加重视，这将促进压电陶瓷元件以及整个行业的进一步发展。

以上因素共同作用，将推动压电陶瓷元件行业迎来新的发展机遇和空间。

随着人们对生活、工作、环境的需求不断提高，压电陶瓷元件的应用范围将进一步扩大，国内外市场需求也将持续增长，预计2021年全球压电陶瓷市场规模将达到300亿美元。

陶瓷材料国内外发展现状
陶瓷材料是一种非金属材料，由于其优异的物理、化学、机械和热学性质，被广泛应用于电子、机械、医疗等领域。

随着科技的不断进步，陶瓷材料的种类和性能不断提高，为各个领域的发展提供了强有力的支撑。

本文将介绍陶瓷材料在国内外的发展现状。

国外发展现状：
在国外，陶瓷材料的应用十分广泛，尤其是在电子、医疗等高科技领域。

目前，陶瓷材料的研究重点主要集中在以下几个方面：
1.新型陶瓷材料的研究。

如氧化锆瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。

这些材料具有高温强度、高硬度、高导热性、高抗腐蚀性等优点，在电子、机械等领域有着广泛的应用。

2.陶瓷材料的纳米化研究。

将陶瓷材料制备成纳米级别，可以大大提高其力学性能、电学性能等。

3.陶瓷材料与其它材料的复合研究。

如将陶瓷材料与金属复合，可以同时具备金属和陶瓷的性质，达到更好的应用效果。

国内发展现状：
在国内，陶瓷材料的研究也取得了较大进展，尤其是在民用陶瓷和建筑陶瓷领域。

目前，国内陶瓷材料的研究主要集中在以下几个方面：
1.新型陶瓷材料的研究。

如高温超导陶瓷、氧化铝陶瓷、纳米陶瓷等。

这些材料具有优异的热学、电学、光学性能，有着广泛的应用前景。

2.陶瓷材料的工艺研究。

如新型陶瓷材料的制备技术、成型技术、烧结技术等。

3.陶瓷材料的应用研究。

如在民用陶瓷、建筑陶瓷、电子等领域的应用研究，以及陶瓷材料的环保问题等。

总的来说，随着科技的不断进步，陶瓷材料的种类和性能不断提高，它在各个领域的应用也将会越来越广泛。

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的研究现状本文主要讨论了铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料的发展过程，研究了铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料的特点及其目前的研究现状。

标签：NKN；压电陶瓷；钙钛矿目前研究的无铅压电陶瓷的材料按结构大致可分为以下几类：钨青铜结构、含铋层状结构和钙钛矿结构等。

无铅压电陶瓷属于铌酸盐系的钙钛矿结构。

1.铌酸钾钠无铅压电陶瓷的发展碱性铌酸盐作为一种无铅压电材料目前备受关注，而对碱性铌酸盐的压电性能的研究集中在了（K、Na）NbO3陶瓷的性能研究上。

铌酸盐基压电陶瓷的压电性能虽不如PZT系陶瓷优越，但它有较高的居里温度，低的介电常数，较低的机械品质因数Qm值以及高的声传播速度，因此它应用在高频换能器方面，就显得比PZT效果好，而得到广泛应用。

NaNbO3室温下是类钙钛矿结构的反铁电体，存在复杂的结构相变，具有强电场诱发铁电性，类似于PbZrO3。

如果加以某种化学助剂改性，也可以使NaNbO3变成铁电相，成为铁电陶瓷。

KNbO3陶瓷室温下是钙钛矿型结构的铁电体，其性能与PbTiO3相似。

从晶体相变的情况看，KNbO3从高温到低温经历立方→四方转变（435℃），四方→正交转变（225℃），正交→三方转变（-10℃）等相变。

立方相是顺电相，而其他三种都是铁电相，居里温度为435℃。

KNbO3陶瓷的压电活性较低（kp < 0.30），而对烧结工艺要求却很严，所以不能适应实际生产和使用。

如果在KNbO3中添加一定量的NaNbO3，使之形成KNbO3-NaNbO3二元系固溶体陶瓷，则在一定组成范围内，可以得到较低的介电常数和高的耦合系数，使得这种材料具有实用价值[1]。

2.铌酸钾钠无铅压电陶瓷的特点铌酸钾钠二元系固溶体，化学式可写成（Kl-xNax）NbO3。

通过X射线衍射技术和反应热测量表明：NKN陶瓷的相变化非常复杂，这种固溶体Na与K 的比例可以在任何范围内连续变化，晶格仍然是钙钛矿结构。

对于不同的钾钠比例，由于结构不同，性能也不同。

无铅压电陶瓷的研究与应用进展一、本文概述随着科技的进步和社会的发展，无铅压电陶瓷作为一种重要的功能材料，其在众多领域中的应用越来越广泛。

无铅压电陶瓷，顾名思义，是指那些不含有铅元素，同时具备压电效应的陶瓷材料。

这类材料因其独特的物理性质，如压电性、热释电性、铁电性等，使得它们在传感器、换能器、谐振器、滤波器、驱动器等电子元器件以及医疗、环保、能源、通信等领域具有广阔的应用前景。

本文旨在全面综述无铅压电陶瓷的研究现状和应用进展。

我们将首先介绍无铅压电陶瓷的基本概念、性质及分类，然后重点论述其制备工艺、性能优化、改性方法等关键技术问题。

我们还将对无铅压电陶瓷在各个领域的应用情况进行深入探讨，分析其在不同应用场景中的优势和挑战。

我们将对无铅压电陶瓷的未来发展趋势进行展望，以期为推动该领域的研究和应用提供有益的参考。

二、无铅压电陶瓷的分类与性能无铅压电陶瓷，作为一种环境友好且性能优良的压电材料，近年来受到了广泛的关注和研究。

根据其组成和结构的不同，无铅压电陶瓷主要可以分为以下几类：碱土金属氧化物基无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷、钨青铜结构无铅压电陶瓷以及其他复杂结构无铅压电陶瓷。

碱土金属氧化物基无铅压电陶瓷，如钛酸钡（BaTiO3）和钛酸锶（SrTiO3）等，具有较高的居里温度和稳定的压电性能。

这些材料在传感器、执行器以及谐振器等领域有着广泛的应用。

然而，它们的压电性能相对铅基压电陶瓷来说较低，因此，提高其压电性能是无铅压电陶瓷研究的重要方向。

铋层状结构无铅压电陶瓷，如铋酸钠（Bi2NaNbO7）和铋酸钾（Bi2KNbO7）等，具有层状结构和良好的压电性能。

这类材料的压电常数和介电常数都较高，因此在高频、高功率、高温等极端环境下具有广泛的应用前景。

然而，其居里温度较低，限制了其在高温领域的应用。

钨青铜结构无铅压电陶瓷，如铌酸钾钠（K5Na5NbO3）和铌酸钾锂（LiNbO3）等，具有良好的压电性能和较高的居里温度。