中國粉體網訊 目前大規模使用的壓電陶瓷材料主要是性能優異的以PZT為基的二元系及多元系陶瓷，但是其PbO(或Pb3O4)含量約占其原料總量的70%左右，PbO有毒、高溫下具有揮發性，在材料的制備過程中不僅危害環境，而且使其化學計量式偏離了計算配方，進而使產品一致性和重復性降低，導致陶瓷性能下降。另外，含鉛器件廢棄后也會給人類及生態環境帶來危害，如果將其回收實施無公害處理，所需成本將很高，甚至遠高于當初器件的制造成本。因此，不管是為了滿足市場需求，還是出于保護環境，壓電陶瓷材料的無鉛化是必然趨勢。近些年來，無鉛壓電陶瓷的研究開發和應用研究有了實質性的進展，已成為當前壓電材料及其應用研究的熱點之一。
近日，上海交通大學金屬基復合材料國家重點實驗室郭益平教授，中國科學院上海硅酸鹽研究所傅正錢副研究員和澳大利亞臥龍崗大學張樹君教授等人表明通過傳統的固態反應方法合成且無需任何后處理的情況下，在鍶（Sr）摻雜(K，Na)NbO3無鉛壓電陶瓷中得到了一個巨大的應變（1.05%）和大信號壓電應變系數（2100pm/V），其中缺陷偶極子和域切換之間的相互作用最終導致了超高電應變的存在。同時，20kV/cm時的抗疲勞性、熱穩定性和應變值（0.25%）與商業化Pb(Zr，Ti)O3基陶瓷相當或更好，顯示出巨大的實際應用潛力。因此，這種材料可以提供一種無鉛替代品，其成分簡單，從而用于壓電致動器和高性能壓電設計范例。相關研究成果“Giant electric field-induced strain in lead-free piezoceramics”為題發表在《Science》上。
參考來源：電介質Dielectrics
（中國粉體網編輯整理/山川）
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