中國(guó)首次研制出性能優(yōu)越無(wú)鉛壓電材料
2009年11月30日 8:54 3462次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色網(wǎng) 分類(lèi)： 鈦資訊 作者： 許祖華 馮國(guó)
西安交通大學(xué)多學(xué)科材料研究中心主任任曉兵在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō),壓電材料是一類(lèi)廣泛使用的重要的功能材料,主要應(yīng)用于移動(dòng)電話、打火機(jī)、電視、電腦、汽車(chē)、醫(yī)用核磁共振診斷、艦船聲納等。上世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)的鋯鈦酸鉛,它在半個(gè)世紀(jì)以來(lái)占據(jù)了絕大部分壓電材料的應(yīng)用。
目前全球范圍內(nèi)許多國(guó)家已經(jīng)通過(guò)立法禁止鉛的使用。然而,對(duì)于尚無(wú)優(yōu)越的替代壓電材料出現(xiàn)之前,人們只好對(duì)鋯鈦酸鉛的使用網(wǎng)開(kāi)一面。
任曉兵說(shuō),以往的無(wú)鉛壓電材料在壓電性能方面和鋯鈦酸鉛相距甚遠(yuǎn),壓電性能僅為鋯鈦酸鉛的1／10至1／2。“根據(jù)我們的研究,壓電材料的高性能與鉛無(wú)關(guān),鋯鈦酸鉛只是滿足了新理論要求的一個(gè)體系,所有滿足新理論要求的體系都可以產(chǎn)生大的壓電性。”
這個(gè)新理論是任曉兵提出的一個(gè)形成大壓電效應(yīng)的理論?；谶@個(gè)理論,科研小組設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種新的無(wú)鉛壓電材料――鋯鈦酸鋇鈣,其壓電系數(shù)高達(dá)620皮庫(kù)侖／牛頓,超過(guò)了鋯鈦酸鉛的性能。
科研小組成員、西安交通大學(xué)博士劉文鳳說(shuō),這是50多年來(lái)無(wú)鉛壓電材料的性能首次超越壓電材料的經(jīng)典體系。這項(xiàng)成果的論文已通過(guò)國(guó)際物理學(xué)界權(quán)威雜志——美國(guó)《物理學(xué)評(píng)論快報(bào)》的專(zhuān)家評(píng)議,并將于12月刊出。
專(zhuān)家認(rèn)為,這項(xiàng)成果不僅研發(fā)出一種可以和鋯鈦酸鉛相媲美的對(duì)環(huán)境無(wú)害的壓電材料,更重要的是指出了開(kāi)發(fā)大壓電性能材料的新方法。這可望導(dǎo)致今后出現(xiàn)更多更好的無(wú)鉛壓電材料,從而引發(fā)長(zhǎng)期使用有害的鋯鈦酸鉛的工業(yè)界向無(wú)鉛壓電材料的變革。
責(zé)任編輯：小貝
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