KNN基无铅陶瓷性能影响因素分析及其研究趋势*

豆高雅　康　永

(陕西金泰氯碱化工有限公司　陕西 榆林　718100)



KNN基无铅陶瓷性能影响因素分析及其研究趋势*

豆高雅康永

(陕西金泰氯碱化工有限公司陕西 榆林718100)

摘要KNN基无铅压电陶瓷的研究和开发已取得了很大的进展，研发出一些优异性能的KNN基无铅压电陶瓷体系，虽与铅基陶瓷相比还有很多不足，但其优异的性能和环保等方面的特点使其具有广阔的开发和应用前景。笔者分析了KNN基无铅陶瓷的影响因素，并指出了未来的研究趋势。

关键词KNN基无铅陶瓷影响因素研究趋势

前言

压电陶瓷是一种能够实现机械能与电能之间转换的新型功能材料，与压电晶体相比，具有易制成复杂形状、成本低、机电耦合系数大、压电性能可调节性好，优越的光、电、热、磁力学性能和化学稳定性等优点，已广泛用于电子、通信、航空、发电、探测、冶金、计算机等诸多领域[1]。传统压电陶瓷主要是以含铅的锆钛酸铅(PZT)系材料为主[2]，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，都会对人类和生态环境造成损害[3]。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[4]。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，将逐渐成为研究的热点。

目前，被认为最有可能取代PZT系陶瓷的是(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)系陶瓷材料[5]。它是铁电体KNbO3和反铁电体NaNbO3的固溶体，居里温度在415 ℃左右，有着良好的铁电性能和较高的压电耦合系数，但它的烧结性能很低。……