铁酸铋基三元压电陶瓷

高居里温度与高压电响应兼得

利用多相共存与复杂纳米畴协同增强压电响应，在宽温域内保持高压电性能，性能媲美商用PZT-5A。

Huang, Yunyao · Zhang, Leiyang · Jing, Ruiyi · Yang, Yang · Vladimir, Shur · Xiaoyong, Wei · 靳立

Journal of Materials Science and Technology 2024

具体参数

居里温度

{'zh': '380', 'en': '380'} °C

小信号压电系数

{'zh': '302', 'en': '302'} pC N⁻¹

大信号等效压电系数

{'zh': '395', 'en': '395'} pm V⁻¹

机电耦合系数

{'zh': '50.2', 'en': '50.2'} %

原位压电系数（最高值）

{'zh': '577', 'en': '577'} pC N⁻¹

原位d33温度稳定范围

{'zh': '30−280', 'en': '30−280'} °C

技术优势

性能媲美商用PZT-5A

小信号d33达302 pC N⁻¹，大信号d33*达395 pm V⁻¹，机电耦合系数kp为50.2%，综合压电性能与广泛应用的PZT-5A陶瓷相当。

高温下仍强力输出

居里温度高达380 °C，原位d33在30−280 °C范围内保持良好温度稳定性，最高达577 pC N⁻¹。

多相共存与纳米畴协同增效

原位XRD和PFM证实，菱方-四方相共存及复杂纳米畴结构通过协同作用增强了压电响应。

应用场景

• 高温压电传感器：用于发动机、涡轮等高温部件的振动与压力监测。
• 压电驱动器：在高温环境中提供精确位移控制，如燃油喷射系统。
• 航空高温结构监测：替代传统PZT，用于飞行器高温结构损伤的实时检测。
• 高温机电换能器：作为核心元件，在井下勘测等高温场合实现电-机转换。