Znalezienie piezoelektrycznego materiału ceramicznego porównywalnego z ceramiką PZT bez ołowiu
Kryształowe płytki piezoelektryczne stają się pilną potrzebą w dziedzinie materiałów elektronicznych. Obecnie badania skupiają się głównie na dwóch głównych kategoriach: ceramice piezoelektrycznej zawierającej bizmut (B i2O2) oraz tytanianu sodu bizmutu (NaxBix) (BNT) o strukturze perowskitu. Ceramika elektryczna zbudowana jest z dwuwymiarowych warstw perowskitu i (Bi2O2) ułożonych naprzemiennie względem siebie, a jej specjalna warstwowa struktura determinuje następujące właściwości: niską stałą dielektryczną, wysoką temperaturę Curie, współczynnik sprzężenia elektromechanicznego,
Prostokątny czujnik piezoelektryczny ma wysoką rezystywność, niską szybkość starzenia, dużą wytrzymałość na przebicie dielektryczne i niską temperaturę spiekania itp. Te cechy decydują, że ceramika piezoelektryczna jest szczególnie odpowiednia do zastosowań w wysokich temperaturach i wysokich częstotliwościach, rozwiązując w ten sposób problem rezonansowej ceramiki piezoelektrycznej PZT o dużej mocy. Ceramika piezoelektryczna z warstwą bizmutu ma jednak swoje wady:
wytwarzanie energii elektrycznej piezoelektrycznej polega na tym, że pole koercyjne (Ec) jest zbyt duże, co nie sprzyja polaryzacji; druga aktywność piezoelektryczna jest niska. Aby przezwyciężyć te dwa rodzaje wad, głównie
piezoelektryczna płyta zbierająca jest używana do polaryzacji w wysokiej temperaturze, ponieważ pole koercyjne maleje wraz ze wzrostem temperatury i modyfikacją domieszkowania, Li i inne 0,94TiO3 łączą La, Nb, pole koercyjne spadło, aktywność piezoelektryczna została znacznie poprawiona. Materiał ten nadaje się do produkcji filtrów piezoelektrycznych, oscylatorów, rezonatorów piezoelektrycznych i tym podobnych. Ponadto poprawę wydajności przetwornika płytek piezoelektrycznych można osiągnąć poprzez ulepszenia procesu, takie jak zorientowanie na ziarno technika. co zwiększa anizotropię tranzystorów platerowanych bizmutem. Tytanian sodu bizmutu TiO3 (BNT) jest również popularnym miejscem wśród ceramiki bezołowiowej. Został odkryty w 1960 roku i ma strukturę perowskitu. Ten sam tytanian bizmutu sodu ma również niską aktywność piezoelektryczną, duże pole koercyjne i tak dalej. Obecnie tytanian bizmutu sodu modyfikowany jest głównie poprzez dodanie różnych domieszek struktury perowskitu. Wanga (Bi0.5N a0.5) dodano do frakcji materiałowej 0,5% CeO2 i 0,75% La2O3 w drodze konwencjonalnego spiekania i stwierdził, że ceramika piezoelektryczna.
Rurki piezoelektryczne do mikrosiłownika poprawiły właściwości d33 przy częstotliwości rezonansowej 1 kHz, strata dielektryczna tan δ = 2,0%, metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich stwierdzono, że CeO2 i La2O3 rozproszone w sieci krystalicznej podczas spiekania, nie wpływa to na działanie ceramiki piezoelektrycznej. BaTiO3 to najwcześniejszy materiał, który znalazł bezołowiową ceramikę piezoelektryczną.
