Bi/Li共掺杂BCTZ无铅陶瓷

高压电系数

该陶瓷通过Bi/Li共掺杂诱导晶格畸变、减小畴尺寸、提高四方相含量，综合压电性能显著提升，并成功用于制作高性能超声换能器。

董广志 · 张一帆 · 赵天龙 · 全熠 · Fei, Chunlong · 杨银堂 · Huang, Haitao · 蒋庄德

ACS Applied Materials & Interfaces 2026

具体参数

压电系数 d33

{'zh': '270', 'en': '270'} pC/N

机电耦合系数 kt

{'zh': '0.45', 'en': '0.45'}

居里温度

{'zh': '112', 'en': '112'} °C

介电损耗 tan δ

{'zh': '0.0222', 'en': '0.0222'}

声速

{'zh': '5200', 'en': '5200'} m/s

中心频率

{'zh': '10.25', 'en': '10.25'} MHz

-6 dB 带宽

{'zh': '72.48', 'en': '72.48'} %

横向分辨率

{'zh': '0.64', 'en': '0.64'} mm

技术优势

压电系数高

Bi/Li共掺杂减小畴尺寸并提高四方相含量，使压电系数达到270 pC/N，优于常规BCTZ陶瓷。

耦合效率高

厚度机电耦合系数kt达0.45，有利于提高换能器的能量转换效率。

成像分辨率好

聚焦后换能器横向分辨率达0.64 mm，可清晰显示硬币表面细节和猪眼球组织结构。

应用场景

• 医用超声成像：换能器分辨率高，可清晰显示眼球组织细节。
• 无损检测：能分辨硬币表面细节，适合表面缺陷检测。
• 压电传感器：高d33和低声损耗提升传感器灵敏度与响应。
• 超声换能器：陶瓷可直接制备高频换能器，聚焦后带宽达72.48%。