文 献 综 述 1. 研究背景 压电材料作为一种机械能与电能相互转换的功能材料,在电、声、光、热、力等功能转换器件中发挥着重要的作用。

由于铅对环境和人体有害，随着人类社会可持续发展的要求以及一些发达国家有关电子产品无铅化法规的全面实施,近年来无铅压电陶瓷的研究与开发受到极大关注[1]。

目前无铅压电陶瓷主要有以下几类: BaTiO3基无铅压电陶瓷、Bi0.5Na0.5TiO3 基无铅压电陶瓷(钙钛矿型)、碱金属铌酸盐基无铅压电陶瓷(钙钛矿型)、钨青铜结构无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷等。

铌酸盐系无铅压电陶瓷主要是指碱金属铌酸盐和钨青铜结构铌酸盐2类压电陶瓷[2]。

铌酸盐系压电陶瓷,尤其是铌酸钠钾基无铅陶瓷因具有较高的居里温度(Tc)[3]而被视作替代PZT基压电陶瓷的主要选择对象之一。

而碱金属铌酸盐系无铅压电陶瓷以其优越的环境协调性和较高的居里温度备受关注。

相比于PZT等铅基压电陶瓷,碱金属铌酸盐陶瓷还具有介电常数小、压电性能高、频率常数大、密度小等特点,多年来作为电光材料受到重视。

而在2004年, Saito等[4]报道 d33高达416 pC/N的KNN基压电陶瓷,其性能几乎可与PZT媲美。

由此，KNN体系因性能优异受到了更多的关注。

从目前的研究进展来看,要想让无铅压电陶瓷完全取代传统的铅基压电陶瓷的可能性还不大,但从分析当前的压电应用情况可知,若选用无铅压电陶瓷材料及器件应用于大量的中、低端领域(K33和d33等参数指标要求不是太高),还是极有可能的[5]。