壓電材料應(yīng)用范圍日益廣泛 壓電陶瓷濾波器產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況如何？

• 2020年12月15日 ZhouXun來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 817 50
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壓電陶瓷是電子功能陶瓷中的一大類(lèi)材料，它的基本特性是能進(jìn)行電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換，可制成無(wú)線電元件、電聲元件、超聲換能元件、引燃引爆元件等，具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

壓電陶瓷是電子功能陶瓷中的一大類(lèi)材料，它的基本特性是能進(jìn)行電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換，可制成無(wú)線電元件、電聲元件、超聲換能元件、引燃引爆元件等，具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇系、鋯鈦酸鉛二元系及在二元系中添加第三種ABO3(A表示二價(jià)金屬離子，B表示四價(jià)金屬離子或幾種離子總和為正四價(jià))型化合物。

壓電材料的應(yīng)用

壓電材料是一種能夠進(jìn)行機(jī)械能與電能之間相互轉(zhuǎn)化的智能材料，現(xiàn)已形成市場(chǎng)規(guī)模為每年近百億美元的巨大產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用范圍從手機(jī)等家用電子產(chǎn)品到航空航天、艦艇聲納、高速列車(chē)等領(lǐng)域。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，壓電材料產(chǎn)業(yè)一直由性能優(yōu)異的鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷所統(tǒng)治。

壓電材料作為當(dāng)今使用率最高的功能性材料之一，其應(yīng)用范圍日益廣泛，這是因?yàn)槠渚哂谢瘜W(xué)穩(wěn)定性高、制備工藝方便、成本低以及壓電性能較好。壓電陶瓷在日常生活中發(fā)揮著重要的作用，不僅廣泛應(yīng)用在民事生活中，在軍用器件中也起到了必不可少的作用。壓電陶瓷的應(yīng)用主要可分為兩類(lèi)，一是壓電振子，二是壓電換能器。壓電振子主要是通過(guò)輸入電信號(hào)的方式，一般應(yīng)用在濾波器、變壓器、電子通訊設(shè)備中等等;壓電換能器主要是通過(guò)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換，一般大都應(yīng)用在水下?lián)Q能器、醫(yī)用換能器、超聲換能器中等等。

壓電陶瓷產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

雖然國(guó)際及國(guó)內(nèi)在無(wú)鉛壓電陶瓷方面已開(kāi)展了大量的研究并取得了階段性成果，但在進(jìn)一步提高無(wú)鉛壓電材料的壓電性能方面遭遇到了瓶頸，至今仍未發(fā)現(xiàn)一種在壓電性能和溫度穩(wěn)定性方面全面達(dá)到PZT陶瓷、可以真正替代PZT陶瓷的無(wú)鉛壓電材料。其核心是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題：揭示準(zhǔn)同型相界的物理學(xué)本質(zhì)及其對(duì)壓電性能提升的機(jī)理。未來(lái)關(guān)于無(wú)鉛壓電陶瓷的研究，將集中在闡明MPB區(qū)域壓電、鐵電、介電特性和微結(jié)構(gòu)，及其在外電場(chǎng)下的動(dòng)態(tài)演化行為;研究組分調(diào)節(jié)對(duì)材料相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、鐵電疇結(jié)構(gòu)及壓電性能調(diào)控的物理機(jī)制，進(jìn)而研發(fā)高性能無(wú)鉛壓電陶瓷并實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化。

片式壓電陶瓷濾波器應(yīng)用頻率范圍很寬，它和LC濾波器相比，具有穩(wěn)定性較高和小型化等特點(diǎn)。二十世紀(jì)九十年代，出現(xiàn)了由輸入輸出電極和層疊的壓電陶瓷薄片構(gòu)成的多層壓電陶瓷濾波器，該類(lèi)型濾波器是利用多層陶瓷電容器的制造技術(shù)所研制。其內(nèi)部電極沿與陶瓷層垂直的方向排列，相鄰的電極被陶瓷層分開(kāi)。

當(dāng)內(nèi)電極組被施加電壓時(shí)，由于逆壓電效應(yīng)，會(huì)在陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生振動(dòng)并在電極組的輸出部分產(chǎn)生信號(hào)輸出。該器件具有小雜散輸出和高頻率等優(yōu)點(diǎn)，并且能滿(mǎn)足表貼的封裝要求。想要了解更多壓電陶瓷濾波器行業(yè)專(zhuān)業(yè)分析請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院出版的《2021-2026年中國(guó)壓電陶瓷濾波器行業(yè)運(yùn)營(yíng)格局分析及投資潛力研究預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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