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PZT系有鉛圧電セラミックス
ただし、圧電アプリケーションでは PZT ベースの鉛 圧電セラミックス が主流です。しかし、PZT系圧電セラミックスは人体や環境に有害なPZT材料です。中でも有毒なPbO 音響圧電管は 加工や焼結中に揮発しやすく、人体や環境に悪影響を及ぼします。そこで、PZTセラミックスに匹敵する鉛を含まない圧電セラミックス材料の探索が求められています。 圧電ラジアルチューブは電子材料分野で急務となっています。現在、国内外での研究は主に、(Bi2O2) 圧電セラミックスとペロブスカイト構造の鉛フリー圧電セラミックスの 2 つの主要なカテゴリーに焦点を当てています。二層（BLSF）圧電セラミックスはペロブスカイト層と（Bi2O2）層が交互に配置された特殊な積層構造の圧電チューブアクチュエータにより、低誘電率、高キュリー温度、高い電気機械結合係数、明らかな異方性、高抵抗率、低い経時変化率、大きな絶縁破壊強度、低い焼結温度などの特性を決定します。 圧電リングトランスデューサは、特に高温および高周波の用途に適しているため、高電力共振下での PZT 圧電セラミックスが不安定になるという問題が解決されます。ただし、層状圧電セラミックには独自の欠点があります。1 つは、圧電圧縮センサーの抗電界 (Ec) が高すぎるため、分極が発生しにくいことです。もう一つは、圧電活性が低く、抵抗率が低いことです。これら 2 つの欠点を克服するために、温度の上昇とともに抗電界が減少するため、高温分極が主に使用されます。ドーピング修正。 。現在、この分野の研究は PZT に基づいて行われています。デンマークのFerro Perm社が製造するPz24は、高出力トランスデューサへの応用に成功しています。もう 1 つのボルトクランプ式超音波トランスデューサは、米国の圧電セラミックによって開発された APC-841 です。これは、30 W 以上の出力を持つ圧電トランスを製造できます。積層チップ デバイスの場合、圧電セラミックが低温焼結で高い比誘電率 (ε) と低い誘電損失 Tanδ を有することが望まれます。
