目前壓電陶瓷是實(shí)現機械能與電能相互轉換的 功能材料，是一類(lèi)重要的電子材料。其應用范圍從 蜂鳴器、濾波器、點(diǎn)火器和超聲清洗器，到牽引式陣 列聲納、醫用圖像系統、噴墨印刷頭、照相機快門(mén)、定 位器和傳感器等。多層壓電致動(dòng)器技術(shù)已在汽車(chē)的 大量應用上得到了驗證，例如燃料注入系統和懸置 系統。特別是在一些能承受相對高的成本的應用領(lǐng) 域。這方面的應用包括磁記錄定位頭、掃描隧道顯 微鏡、條碼記錄器，用于反饋剎車(chē)系統的傳感器，用 于激光印刷機的上色傳感器以及超聲骨頭愈合器。 溫濕度儀| 紅外線(xiàn)溫度計| 露點(diǎn)儀| 亮度計| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀| 光功率計| 粒子計數器| 粉塵計|
壓電陶瓷有一些特殊的生物醫學(xué)用途。例如，壓電 單晶可用于未來(lái)的超聲圖像系統。在壓電陶瓷領(lǐng)域 中，長(cháng)期以來(lái)由鋯鈦酸鉛(PZT)占主導地位。PZT 基陶瓷的主要成分是PbO，PbO是一種有毒物質(zhì)，在 燒結溫度下具有揮發(fā)性，對人體、環(huán)境造成危害。為 避免鉛的污染，人們認識到無(wú)鉛壓電陶瓷的必要性， 提出研究無(wú)鉛壓電陶瓷。目前，無(wú)鉛壓電陶瓷材料 主要有鈮酸鹽陶瓷(如LixNa1．xNbO 陶瓷)、鉍層狀 結構壓電陶瓷(如Bi Ti O。 陶瓷)、鈦酸鹽陶瓷(如 BaTiO 、Nao Bi。 TiO 陶瓷)等。其中研究較多的是 Nao 5Bi0 5TiO3基壓電陶瓷。Nao 5Bi0 5TiO3簡(jiǎn)稱(chēng)NBT， 主要是通過(guò)Na2CO 、TiO：、Bi：O 等原料燒結而成。
雖然Bi：O 是一個(gè)低熔點(diǎn)、易揮發(fā)性的氧化物，但在 燒結中燒失量通常不到0．20％ ，揮發(fā)失重相當低， 對壓電性能沒(méi)有明顯的影響，同時(shí)Bi，O 不溶于水 也不溶于酸，不會(huì )對人體造成影響，不存在環(huán)境問(wèn) 題�？梢灶A料我國不久的將來(lái)也將有禁用有鉛的壓 電陶瓷的法規，同時(shí)也應該注意其它有害的元素添 加到壓電陶瓷中，例如Hg元素的添加元素。 在工作中研究?jì)煞N不同無(wú)鉛壓電陶瓷配方： a)0．94Bi／2Na／2TiO3—0．06BaTiO3+0．8wt．％／MnCO3； b) 0．94Bi／2Na／2TiO3 — 0．06BaTiO3 + 1．5wt．％／ MnCO 。燒結溫度1 180℃ ，添加0．8wt．％配方編號 的性能優(yōu)于1．5wt．％配方的無(wú)鉛壓電陶瓷，用日本 電子公司JCXA．733型電子探針分析儀分析陶瓷的 物質(zhì)成分。儀器的分析條件：電壓20kV；電流20nA； 束斑直徑lO,um。Ti、Mn、Bi元素選擇金屬Ti、Mn、Bi 純金屬作為標樣。Ba元素選擇BaF 中的Ba元素 作為標樣�；瘜W(xué)成分：Ba 78．33；F 21．87。Na元素 選擇硬玉礦物中的Na2O作為標樣，硬玉礦物的化 學(xué)分析：SiO2 59．38；TiO2 0．03；A12O 24．39；FeO 0．23；MgO 0．37； CaO 0．61；Na2O 14．79；K2O 0．01。 Ti、Mn、Na元素選用Ka線(xiàn)系，Ba、Bi元素選用k 線(xiàn) 系，尋峰2次，測量時(shí)間15s，背景測量時(shí)間5s。
Na 元素選用第一道譜儀的TAP晶體，背景測量值及峰 位距離在±6 miD_。Ba、Ti、元素選用第二道譜儀的 PET晶體，Mn、Bi選用第三道譜儀的LiF晶體。背景 測量值及峰位距離在4-4 mill。定量分析避開(kāi)圖3 和圖4中的亮斑點(diǎn)進(jìn)行隨意選擇的點(diǎn)位測試的結 果，測試結果見(jiàn)表1(注：分析的結果為歸一化成分， 表1 故表中為歸一的百分量)。從結果看不出兩者有明 顯的規律可以說(shuō)明問(wèn)題。通過(guò)電子探針成分相的觀(guān) 察發(fā)現它們有區別(見(jiàn)圖1～圖4)，可以看出它們的 物質(zhì)成分和結構是有變化的。觀(guān)察物像發(fā)現樣品中 有明顯的亮斑點(diǎn)多和少的差異及結晶度的不同，通圈1 0 8 wI．％ ：罔2 1．5WI％ ；凰3 lr：l中亮點(diǎn)為Hg，w 元素的臺盤(pán)0 8wt％ ；
圖4 中亮點(diǎn)為 H ．w 元囂岫臺盤(pán)J 5w1％ 圖I．圖2 B一200fcfl；圈3，圈4 Bar= 0 J l 過(guò)電子探針儀的定性分析發(fā)現亮斑的土要元素是 H 和w 兀素．次要元素為(：e cr元素亮斑成舒中 的H 元素在灰黑色的基睫定性分析中并沒(méi)有出 現，灰黑色塾體定性丹析有：_ri、Mn．m、cr、 a兀累． 且有少量的w 元素 圖中可以看到亮斑多的’種 是0．8#編號自勺無(wú)鉛壓電陶瓷，觀(guān)察發(fā)現表面結構 的結晶現象沒(méi)有I 5#編號的緊密 從Hg元素的 分布狀態(tài)的多少町以看出0 8#編號的Hg元素含 饅多于1．5#編號的樣品 通過(guò)上述分折工作，了解r人們?yōu)槭裁匆�放�?和停用有鉛的壓電陶瓷而開(kāi)發(fā)研究無(wú)鉛壓電陶瓷的目的