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理光開發(fā)出無鉛高性能壓電和電極材料

2012-07-14 09:29 來源：技術(shù)在線責(zé)編：王岑

摘要：: 理光宣布，開發(fā)出了極化特性可與鋯鈦酸鉛(PbZrO3-PbTiO3：PZT)相媲美的無鉛(Pb)壓電材料和以溶膠-凝膠法使高品質(zhì)結(jié)晶在Si基板上與電極一同形成的技術(shù)。

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　　【CPP114】訊：理光宣布，開發(fā)出了極化特性可與鋯鈦酸鉛(PbZrO3-PbTiO3：PZT)相媲美的無鉛(Pb)壓電材料和以溶膠-凝膠法使高品質(zhì)結(jié)晶在Si基板上與電極一同形成的技術(shù)。

　　PZT是致動器等很多壓電元件采用的材料。但因要使用Pb，因此很多廠家都致力于開發(fā)不使用Pb的替代材料。此次理光開發(fā)的“BaTiO3-BaSnO3：BSnT”是在鈦酸鋇(BaTiO3)中添加一定量的錫(Sn)制成的。BaTiO3作為最有望代替PZT的材料其研究很盛行。理光稱在BaTiO3中添加Sn，是在調(diào)查PZT的結(jié)構(gòu)中得到的啟發(fā)。

　　眾所周知，PZT表示出高極化特性，是在PbZrO3與PbTiO3的混合比例達(dá)到“準(zhǔn)同型相界(MPB)”構(gòu)成之時。MPB是材料中混合有多種結(jié)晶結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。不過，目前尚未弄清為何在MPB狀態(tài)下極化特性高。對此，存在因材料應(yīng)力而發(fā)生形變時，應(yīng)力的方向依賴性難以表現(xiàn)出來的假說。

　　已有在BaTiO3基礎(chǔ)上添加各種材料，以再現(xiàn)無鉛MPB構(gòu)成的嘗試。此次，理光選擇Sn作為添加材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)極化特性與PZT相當(dāng)。

　　BSnT如果不在1000℃或更高的溫度下煅燒，就無法得到粒徑足夠大的結(jié)晶。但是，電極材料大多不耐1000℃的高溫，會在電極層上出現(xiàn)孔而出現(xiàn)較大的凹凸。對此，理光開發(fā)出了金屬類能耐1000℃高溫的下部電極材料。材料成分尚未公開，不過該公司稱，即使在1000℃下煅燒60分鐘，電極也未出現(xiàn)小孔，表面形狀依然平坦。

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