圧電トランスデューサーの最大の問題とその解決方法

ペロブスカイト圧電セラミックスの最も代表的なものはチタン酸鉛 (PbTiO3) です。チタン酸鉛自体のキュリー温度は約100℃と高いです。 pzt 材料の圧電セラミック 、高い圧電活性は有望な高温圧電材料です 圧電ディスクトランスデューサー。しかし、純粋なチタン酸鉛は室温で正方晶ペロブスカイト構造をとり、格子定数が比較的大きいため、焼結や分極処理後に潰れやすく、焼結が不十分で潰れやすく、分散性が大きく再現性が悪いという問題がある。ドープ後の改質チタン酸鉛系圧電セラミックのキュリー温度は低下し、超音波トランスデューサーの適用係数はわずか60〜70pC / Nであり、その使用範囲が制限され、高温にのみ適用されます。 圧電プレートセンサー と超音波トランスデューサー。現在、固溶体によって形成されるチタン酸鉛ベースの二元または三元の複合ペロブスカイト構造 Pb (M1、M2) O3-PbTiO3 の研究が増えています。最も 広く使用されている圧電管スタックは、1954 年に Jaffe によって初めて製造に成功したチタン酸ジルコン酸鉛 (PZT) です。チタン酸ジルコン酸鉛の圧電セラミックスは、圧電、誘電、オプトエレクトロニクスなどの優れた電気特性を備えています。これらは、センサー、トランスデューサー、メモリーなどの電子部品を製造するために、エレクトロニクス、航空宇宙、その他のハイテク分野で広く使用されています。しかし、キュリー温度は比較的低く、一般的には380℃程度しかありません。現在、市販のチタン酸ジルコン酸鉛は、ドープされた修飾キュリー温度が純粋なチタン酸ジルコン酸鉛よりも低いため、使用温度が約150℃に制限され、高温圧電デバイスのアプリケーション要件を満たすことができません。チタン酸ジルコン酸鉛によるキュリー温度の変更は、圧電特性を低下させる傾向があります。