发布时间:2024-03-02 06:18:40 | 来源:金年会手机网页版登录 作者:jinnianhui金年会官网 | 阅读量:51
压电材料,受到压力作用会在两端面间出现电压,功能是将机械能与电能相互转化,包括无机压电材料、有机压电材料两大类,其中无机压电材料又包括压电晶体、压电陶瓷两种。目前,压电陶瓷是市场主流产品类型,细分产品锆钛酸铅(PZT)处于主导地位。锆钛酸铅压电陶瓷生产原料中包含四氧化三铅(Pb3O4),在高温烧结环节以及回收处理过程中会挥发,对健康、生态环境造成危害,因此无铅压电材料成为研究热点。
根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年中国无铅压电材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,现阶段研究较多的无铅压电材料主要有铌酸钾钠(KNN)、钛酸钡(BT)、钛酸铋钠(BNT)、锆钛酸钡钙(BCZT)等,均为无铅压电陶瓷产品。
铌酸钾钠无铅压电陶瓷,具有压电性能优异、居里温度高、质地致密等优点,可以通过掺杂来调节或提高压电性能,但掺杂元素的增多会使其烧结温度提高、居里温度降低。钛酸钡无铅压电陶瓷,具有压电活性强、烧结温度范围较宽、不挥发碱金属元素、质地致密、成本低等优点,但压电性能中等、居里温度较低、热稳定性较差。
钛酸铋钠无铅压电陶瓷,具有压电系数大、介电常数小、烧结温度低等优点,但极化困难,难以烧结致密结构。锆钛酸钡钙无铅压电陶瓷,具有压电系数高、介电常数高、介电损耗低等优点,但烧结温度高、温度稳定性差。
压电材料是重要功能材料,可以广泛应用在电子、通讯、家电、仪器仪表、医疗器械、交通运输、航空航天、军工国防等众多领域。预计2020-2025年,全球压电陶瓷市场将以3.4%左右的复合年均增长率增长,到2025年市场规模将达到668.7亿元左右。无铅压电材料作为无铅化、环保化的新型压电材料,若能替代传统压电材料,市场发展空间广阔。
新思界行业分析人士表示,经过不断研究,现阶段国内外无铅压电材料种类逐渐增多,已经取得了阶段性研究成果,但已开发的产品都拥有明显缺点,无法完全替代传统锆钛酸铅压电陶瓷。由此来看,无铅压电材料行业发展仍存在技术瓶颈,未来还有较长道路要走。在我国,无铅压电材料相关研究机构主要有清华大学、中山大学、四川大学、西安交通大学、中国科学技术大学等。