细晶粒织构压电陶瓷
高频下压电性衰减小
晶粒尺寸显著减小,压电系数保持高位,厚度减薄时压电响应衰减被有效抑制,适用于高频换能器。
杨帅 · Wang, Mingwen · 李桃 · 李纯纯 · 李景雷 · 李飞
Nature Communications 2026
具体参数
- 压电系数 d33
- {'zh': '1330', 'en': '1330'} pC N⁻¹
- 平均晶粒尺寸
- {'zh': '7.8', 'en': '7.8'} μm
- 100 μm厚度压电响应衰减
- {'zh': '8', 'en': '8'} %
技术优势
薄片压电衰减小
100 μm厚度下压电响应仅降低8%,而常规晶粒尺寸织构陶瓷降低近30%,因此制备高频换能器时无需过度补偿性能损失。
保持高压电系数
晶粒尺寸虽减小至7.8 μm,压电系数仍高达1330 pC N⁻¹,接近常规大晶粒织构陶瓷的水平,性能未因细化而折损。
应用场景
- 高频超声换能器:高频换能器要求薄片,此材料在薄片下压电性能衰减小,无需补偿
- 医学超声成像:用于高频医用超声探头,可提升分辨率并保持足够灵敏度
- 无损检测:作为高频超声检测的核心元件,用于检测薄层材料和微小缺陷
- 柔性压电器件:细晶粒陶瓷或可制备成柔性结构而不损失太多压电性能