新型铁电陶瓷材料
发布时间:2010-07-19 07:17
作者:互联网
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铁电压电
陶瓷作为机、电、声、光、
热敏感材料,在
传感器、换能器、无损检测和通讯技术等领域已获得了广泛的应用。目前铁电压电陶瓷材料的应用已遍及人们日常生话的每个角落,在军事装备中也占有极其重要的地位。近年来,压电陶瓷在全球的年销量以15%左右的速度增长,2000年全球压电陶瓷
产品销售额已达到30亿美元以上。许多新型铁电陶瓷材料也不断涌出。(1)弛豫铁电单晶体。1997年国际上在弛豫铁电单晶体的研究上取得了突破性进展,成功地生长出接近实用要求的大尺寸单晶体,其机电耦合系数高达92%以上,[001]方向上的电致应变达1.7%,储能
密度及相关
指标均远超过已有的各种电致伸缩材料和压电材料,为医学超声成像、声呐探测、高应变
驱动器、高密度储能器提供了一种前所未有的
新材料,引发了这一领域的革命性变革。(2)压电陶瓷—高聚物复合材料。目前压电复合材料研究在国际上十分活跃。应用
范围遍布无损
探伤、超声成像、压电传感器、热释电传感器、宽带横波换能器、非均匀振动换能器及智能材料
系统等领域。为使压电复合材料具有更精密的空间结构,一系列新的成型
工艺,包括
脱模法、注模成型法、遗留法、层压法、纤维编织法、
喷射法、共挤出法等应运而生,可获得精度在50-100微米甚至20微米的精细结构。新兴的快速成型工艺为制作几何形状独特的压电复合材料提供了可能,如螺旋形和套筒形复合材料等。(3)透明铁电陶瓷。这种材料除了具有一般铁电陶瓷的特征外,还像
玻璃一样透明。它自从上世纪七十年代被发明后,就引起了世界各国的高度重视。在这类陶瓷中,电畴状态的变化伴有光学性质的改变,可通过外加电场对这类透明陶瓷电畴状态进行
控制,如电控双折射、电控光散射、电诱相变和电控表面形变等。其光学性质随外电场的变化呈现出电光记忆效应。可用作光调制品、光存储器、光谱
滤波器和热电探测器等的材料。目前制得的透明度高、电光性能好的铁电陶瓷是一种
锆钛酸
铅镧陶瓷。其透光率随组成不同而变化。其主要原料为高纯氧化铅、
氧化镧、
氧化锆和二
氧化钛。一般采用通入氧气进行
热压烧结方法制取。氧气的存在可加速致密化,有利于提高透光性能。透明铁电陶瓷能把电、光、
机械形变等几个物理特性结合在一起,从而使它在现代科学技术中发挥出许多奇妙的功能,如用它做成的立体眼镜能在电视机荧光屏上看到有空间三维立体概念的景物。美国科学家使用透明铁电陶瓷研制成功了一种核闪光护
目镜,用作飞行员头盔上的护目镜片,既能清楚地看清周围的景物,又保护眼睛不致受伤。用透明铁电陶瓷还可制成
夹层结构的护目镜,它能随周围光强大小自动变化减光倍数,给电焊工和
金属冶炼
工人使用,能始终看清周围的东西,又不致使眼睛受伤。这是一种理想的护目镜,目前已被广泛使用。(一员)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。