細(xì)晶粒壓電陶瓷

以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料，尺寸已不能滿足需要了。減小粒徑至亞微米級(jí)，可以改進(jìn)材料的加工性，可將基片做地更薄，可提高陣列頻率，降低換能器陣列的損耗，提高器件的機(jī)械強(qiáng)度，減小多層器件每層的厚度，從而降低驅(qū)動(dòng)電壓，這對(duì)提高疊層變壓器、制動(dòng)器都是有益的。減小粒徑有上述如此多的好處，但同時(shí)也帶來了降低壓電效應(yīng)的影響。為了克服這種影響，人們更改了傳統(tǒng)的摻雜工藝，使細(xì)晶粒壓電陶瓷壓電效應(yīng)增加到與粗晶粒壓電陶瓷相當(dāng)?shù)乃健，F(xiàn)在制作細(xì)晶粒材料的成本已可與普通陶瓷競(jìng)爭(zhēng)了。近年來，人們用細(xì)晶粒壓電陶瓷進(jìn)行了切割研磨研究，并制作出了一些高頻換能器、微制動(dòng)器及薄型蜂鳴器（瓷片20-30um厚），證明了細(xì)晶粒壓電陶瓷的優(yōu)越性。2、當(dāng)產(chǎn)品較厚，例如生產(chǎn)水聲換能器、陶瓷變壓器等厚片或引燃、引爆用的圓柱體，就不能用軋膜方法，需要用干壓成型。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，細(xì)晶粒壓電陶瓷材料研究和應(yīng)用開發(fā)仍是近期的熱點(diǎn)。

壓電性特異的多元單晶壓電體

傳統(tǒng)的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應(yīng)要強(qiáng)，從而得到了廣泛應(yīng)用。但作為大應(yīng)邊，高能換能材料，傳統(tǒng)壓電陶瓷的壓電效應(yīng)仍不能滿足要求。于是近幾年來，人們?yōu)榱搜芯砍鼍哂懈鼉?yōu)異壓電性的新壓電材料，做了大量工作，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶（A=Zn2+,Mg2+）。這類單晶的d33可達(dá)2600pc/N(壓電陶瓷d33為850pc/N),k33可高達(dá)0.95（壓電陶瓷K33高達(dá)0.8），其應(yīng)變>1.7%，幾乎比壓電陶瓷應(yīng)變高一個(gè)數(shù)量級(jí)。儲(chǔ)能密度高達(dá)130J/kg，而壓電陶瓷儲(chǔ)能密度在10J/kg以內(nèi)。鐵電壓電學(xué)者們稱這類材料的出現(xiàn)是壓電材料發(fā)展的又一次飛躍。壓電陶瓷主要有三大類：鈦酸鋇類（BaTiO3），原材料有二氧化鈦、碳酸鋇、碳酸鍶等。現(xiàn)在美國(guó)、日本、俄羅斯和中國(guó)已開始進(jìn)行這類材料的生產(chǎn)工藝研究，它的批量生產(chǎn)的成功必將帶來壓電材料應(yīng)用的飛速發(fā)展。

壓電陶瓷噴油器

壓電陶瓷噴油器柴油機(jī)系統(tǒng)是迄今為止柴油機(jī)電控噴油技術(shù)中，結(jié)構(gòu)完善、性能先進(jìn)、技術(shù)難度大、有發(fā)展前途的電控噴射系統(tǒng)。它具有以下特征

高壓的產(chǎn)生和噴油控制是分別獨(dú)立進(jìn)行的，噴油壓力可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，在較寬范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié);它還能實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射以及多次噴射等可以自由地改變噴油參數(shù)和噴油形態(tài)可以高自由度地控制燃油噴射，大大提高柴油機(jī)的燃燒效率、降低排放水平、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。利用其壓電特性可以制成壓電器件，這是鐵電陶瓷的主要應(yīng)用，因而常把鐵電陶瓷稱為壓電陶瓷。