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 ピエゾ振動センサー |
 ピエゾシリンダートランスデューサ |
圧電セラミック球 |
優れた鉛フリー圧電セラミックスの発見 鉛フリー圧電セラミックスとその応用デバイスの開発は非常に重要であり、市場の緊急の需要です。現在、国内外の研究ホットスポットは主に、次の 2 種類の圧電セラミックスのドーピング研究に焦点を当てています。 超音波洗浄トランスデューサ、1 つはペロブスカイト構造のチタン酸バリウム ナトリウム (NaxBix) TiO3、BNT と略されます。もう 1 つはバリウムを含む層状 Bi2O2 圧電セラミックスです。 BNTベース 超音波溶接トランスデューサは 、Smolenkii らによって発明された A サイト錯イオン ペロブスカイト強誘電体です。室温は三方晶系結晶相に属し、キュリー温度は 320 °C です。
BNTは強い強誘電性を持っており、 圧電振動センサーは 、優れた圧電性能、小さな誘電率、良好な音響性能、および低い焼結温度を備えています。これは、現在最も広く研究されており、最も魅力的な鉛フリー圧電セラミック システムです。ただし、純粋なBNT ピエゾシリンダートランスデューサは、室温（Ec = 731 kV/cm）での抗電界が大きく、漏れ電流が高く、分極が難しく、セラミックの緻密性や化学的および物理的安定性が劣るため、単純なチタン酸バリウムナトリウムセラミックでは実用化が困難です。現在、チタン酸バリウムナトリウム系の性能を向上させるための研究が数多く行われています。 ピエゾ セラミック シリンダー、主にドーピング変更により性能を向上させます。 La2O3 ドープ BNBT6 セラミックを準備しました。
結果は、ドーピング量が0.4%の場合、調製された圧電セラミックスの圧電特性が最良のd33 = 175 pc /N、kp = 0.31、Qm = 118に達し、粒界も明らかであることを示しています。 BaxSryTiO3 鉛フリー圧電セラミックスは、ダブルサイト複合置換によって調製されました。 ｘ＝０．０４〜０．８８のときの圧電定数ｄ３３＝１３３〜１９３ｐｃ／Ｎ、圧電セラミックス球の電気機械結合係数ｋｐは１６．２〜３２．１である。 Shan Zhaohui et al. (1-x) Bi0。 5な0。 ５ ＴｉＯ３−ｘ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３無鉛圧電セラミック材料を、２段階の合成プロセスを使用して調製した。最適なモル分率 x = 0.015 は、d33 = 101 pc /N および kt = 0.48 の場合です。 ０．９４（Ｎａ０．５Ｂｉ０．５）ＴｉＯ３にＬａ、Ｎｂ等を添加すると、材料の抗電界が低下し、圧電活性が大幅に向上する。 Wangらは、(Na0.5Bi0.5)0.94BaO.06TiO3にCeO2とLa2O3を添加した。従来の焼結により、圧電セラミックの特性は明らかに改善されました。
