ビスマス積層圧電セラミックス

鉛を含まない PZT セラミックに匹敵する圧電セラミック材料を見つける。 電子材料分野では圧電板結晶が 急務となっている。現在、研究は主に、ビスマス含有 (B i2O2) 圧電セラミックスとペロブスカイト構造のチタン酸ビスマス ナトリウム (NaxBix) (BNT) の 2 つの主要なカテゴリーに焦点を当てています。電子セラミックスは、二次元ペロブスカイト層と（Bi2O2）層が交互に配置されて構成されており、その特殊な層状構造により、低誘電率、高キュリー温度、電気機械結合係数、 長方形ピエゾ センサーは 、高い抵抗率、低い経時変化率、大きな絶縁破壊強度、低い焼結温度などを備えています。これらの特性により、ピエゾ セラミックが高温および高周波の用途に特に適していることが決まり、高出力共振 PZT 圧電セラミックの問題が解決されます。ただし、ビスマス層状圧電セラミックには独自の欠点があります。 圧電発電で は抗電界 (E c) が高すぎるため、分極が起こりにくくなります。もう一方の圧電活性は低いです。この2種類の欠点を克服するには、主に、 ピエゾハーベスティングプレート は高温分極に使用されます。温度の上昇とドーピングの変更により抗電場が減少するため、Liやその他の0.94TiO3がLa、Nbに結合し、抗電場が減少し、圧電活性が大幅に向上しました。この材料は、圧電フィルター、発振器、圧電共振器などの製造に適しています。さらに、プロセスを通じて圧電プレートトランスデューサーの性能向上を達成できます。粒子指向技術などの改善。これは、ビスマス被覆トランジスタの異方性を増大させます。チタン酸ビスマスナトリウム TiO3 (BNT) も、鉛フリーセラミックのホットスポットです。 1960 年に初めて発見され、ペロブスカイト構造を持っています。同じチタン酸ナトリウムビスマスも、圧電活性が低く、抗電界が大きいなどの特性を持っています。現在、チタン酸ビスマスナトリウムは、主にさまざまなペロブスカイト構造ドーパントを添加することによって改質されています。 Wang (B i0.5N a0.5) は、従来の焼結によって 0.5% CeO2 と 0.75% La2O3 の材料分率に添加され、圧電セラミックスであることがわかりました。 マイクロアクチュエータ用圧電管は、 共振周波数1kHz、誘電損失tanδ=2.0%におけるd33の特性を改善しました。X線回折により、CeO2とLa2O3が焼結中に結晶格子内に分散し、圧電セラミックの性能に影響を及ぼさないことが判明しました。 BaTiO3 は、鉛を含まない圧電セラミックスを発見した最も古い材料です。