就工藝而言,傳統(tǒng)陶瓷工藝仍為經(jīng)濟(jì)的選擇.鉛壓電陶瓷在材料體系、電學(xué)性能、制備工藝等多方面還存在許多不足之處,還有一些亟待解決的科學(xué)和技術(shù)問題.就作者看來,無鉛壓電陶瓷的研究和開發(fā)還需要做大量的工作,主要應(yīng)著眼于以下6個方面:(1)鈣鈦礦鉛基PZT陶瓷和鈣鈦礦無鉛壓電陶瓷(即BNT基、KNN基及BaTiO3基等鈣鈦礦無鉛陶瓷)本質(zhì)屬性的異同.(2)無鉛壓電陶瓷新型體系的構(gòu)建和拓展.理論計算表明,A位含Bi的(類)鈣鈦礦化合物BMiO3(M=A、lSc、Ga等)擁有極大的剩余極化強度,因此,含Bi鈣鈦礦型化合物可望成為新型[148]的無鉛陶瓷候選體系.再如,已有實驗表明,AgNbO3在室溫下展現(xiàn)出雙電滯回線,具有極大的極化強度(52LC/cm),有可能發(fā)展出新型的AgNbO3基無鉛壓電陶瓷材料.(3)BNT基和KNN基陶瓷材料壓電性的起源、相變特性、溫度穩(wěn)定性及改性手段的研究.(4)超高溫?zé)o鉛壓電陶瓷的研究和開發(fā).(5)與實際生產(chǎn)兼容性良好的新型陶瓷制備工藝研究.(6)無鉛壓電陶瓷的實用化研究.認(rèn)識和明確上述問題,有利于無鉛壓電陶瓷新型體系的構(gòu)建,有利于獲得新的壓電性能強化手段,有效地拓展無鉛壓電陶瓷的研究對象,從而有力推進(jìn)無鉛壓電陶瓷

的實用化,實現(xiàn)壓電陶瓷的/無鉛化

3.

壓電陶瓷：

由於壓電陶瓷具有機電轉(zhuǎn)換的特性，利用它所制成的產(chǎn)品種類相當(dāng)多，如爐的點火器，揚聲器，超音波震蕩器，驅(qū)動器，超音波馬達(dá)，都是運用機械能與電能的互換特性所制成。此外還可以制成壓電變壓器與濾波器，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要應(yīng)用的材料是PZT

，PMN-PT

等材料。

聲納結(jié)構(gòu)與分類 聲納裝置一般由基陣、電子機柜和輔助設(shè)備三部分組成?；囉伤晸Q能器以一定幾何圖形排列組合而成，其外形通常為球形、柱形、平板形或線列行，有接收基陣、發(fā)射機陣或收發(fā)合一基陣之分。電子機柜一般有發(fā)射、接收、顯示和控制等分系統(tǒng)。但是電流/電荷控制型壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動電源存在零點漂移，低頻特性差，限制了其應(yīng)用[6。輔助設(shè)備包括電源設(shè)備、連接電纜、水下接線箱和增音機、與聲納基陣的傳動控制相配套的升降、回轉(zhuǎn)、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等裝置，以及聲納導(dǎo)流罩等。

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻 率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。盡管基于無鉛壓電陶瓷性能還無法取代鉛基陶瓷的現(xiàn)狀,而暫時將鉛基壓電陶瓷豁免于相關(guān)的法令法規(guī)之外,但相關(guān)國家和地區(qū)已經(jīng)未雨綢繆,投入大量的人力和財力研究開發(fā)無鉛壓電陶瓷。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。