[成果发布XCL0061]高性能无铅压电材料设计与开发|无铅压电材料|陶瓷

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技术名称

高性能无铅压电材料设计与开发

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项目来源

西安交通大学

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项目介绍

本项目研究主要集中在钛酸钡（简写 BT）基（包括 BHT-BCT、BZT-BCTBST-BCT 三种材料）高性能无铅压电陶瓷的设计与开发。技术上，突破了传统BT 基无铅压电陶瓷长期受限于压电性能和温度稳定性的瓶颈，材料居里温度明显提高，整体压电性能远超市面上产业化较多的 KNN 基无铅压电陶瓷，部分指标与含铅压电陶瓷的性能指标相当。本项目生产成本存在巨大优势，无需采购专用设备，使用传统固相法即可大批量制备，材料采购费用仅为 KNN 基无铅压电材料的 1/9。项目团队设计研发的 BT 基无铅压电陶瓷在技术端实现突破，将 BT基无铅压电陶瓷产业化变为可能。

市场前景及应用

压电材料是深入到现代社会各个层面的重要功能材料。5G 通信、个人语音助手、可穿戴设备、指纹识别和医疗设备都是压电器件的潜在热门应用。据麦姆斯咨询报道，2019 年全球压电器件市场规模为 1935 亿元人民币，预计 2024 年将增长至3320 亿元人民币，2019 至2024 年期间的复合年增长率为 11.4%

国内多个研究团队已经证实无铅压电陶瓷可应用于超声测厚、测距、工业探伤、超声换能器、超声雾化器等领域。仅以超声雾化器领域为例，无铅压电陶瓷由于其安全性高，有望广泛应用于电子烟超声雾化芯、便携式医疗雾化器(大健康方向) 以及厨房超声清洁等多种设备项目团队研发的 BT 基无压电陶瓷的原材料成本是 KNN 基无压电陶瓷的 1/9，兼顾设备因素、生产条件，未来无铅压电陶瓷全面推广后，保守估计 BT基无铅压电陶瓷的市场份额在 80%以上。

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