概述

主要体系(钙钛矿结构 钨青铜结构 铋层状结构)

概述

无铅压电陶瓷是压电陶瓷的一个子类。

传统压电陶瓷主要是以含铅的锆钛酸铅( PZT ) 系材料为主，其主要成分是氧化铅( 60~ 70% 以上) 。氧化铅是一种易挥发的有毒物质，在生产、使用及废弃后的处理过程中，都会给人类和生态环境造成损害。PbO 的挥发也会造成陶瓷中的化学计量比的偏离，使产品的一致性和重复性降低，需要密封烧结，使成本提高。

因此，研究开发高性能的无铅压电陶瓷具有非常重要的科学意义和紧迫的市场需求，也逐渐成为研究的热点。

主要体系

根据不同的依据，目前各种非铅系压电铁电陶瓷体系划分略有不同。综合各种分类做如下归纳。

钙钛矿结构

钙钛矿结构名字来源于CaTiO3这种矿物的结构，其化学通式为ABO3，许多重要的压电陶瓷（包括铅系和非铅系的陶瓷）都是以钙钛矿结构存在。

主要包括钛酸钡( BaTiO3 )基（BT基）无铅压电陶瓷、钛酸铋钠[（Bi0. 5Na0. 5 ）TiO3]基（BNT基）无铅压电陶瓷和碱金属铌酸钾钠[（K，Na）NbO3]基（KNN基）无铅压电陶瓷。

钨青铜结构

此类晶体结构与钙钛矿结构类似（故在体系划分时有时并不单独列出）。

主要包括以铌酸锶钡（Sr1-xBaxNb2O6）系和铌酸钡钠(NaBa2Nb5O15)系为代表的无铅压电陶瓷。

铋层状结构

此类压电陶瓷为具有层状结构的化合物，是由铋层状结构化合物层和钙钛矿结构的晶格层穿插交叠而成。

主要包括以钛酸铋（Bi4Ti3O12）、钛酸铋钙（CaBi4Ti4O15）和钛酸铋锶（SrBi4Ti4O15）为代表的铋层状结构无铅压电陶瓷。