钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3),简称BNT,A位复合离子型钙钛矿结构,室温条件下为三方晶系,压电功能、铁电功能优秀。钛酸铋钠陶瓷具有居里温度高、压电常数高、介电常数低、剩下极化强度大、机电耦合系数高、声学功能好、烧结温度低一级特征,是一种重要的无铅压电陶瓷。
钛酸铋钠陶瓷制备办法主要有:固相烧结法,工艺流程简略,但烧结温度规模窄,难以获得高功能陶瓷;水热合成法,可制备高功能陶瓷,但晶化时间长,出产所带来的本钱高;溶胶凝胶法,制得的陶瓷压电常数高,且剩下极化较大、矫顽场较小;模版晶粒生长法,在不改动陶瓷居里温度的一起进步了压电功能。
在我国以及全球压电资料商场中,压电陶瓷是干流产品类型,在压电陶瓷产品中,锆钛酸铅(PZT)陶瓷占有主导地位。锆钛酸铅陶瓷具有优秀的压电功能与温度稳定性,但其成分中含有铅元素,在出产、运用、收回处理过程中均有或许蒸发,对生态环境可以形成损害,无铅压电陶瓷成为重要处理方案。钛酸铋钠陶瓷不含有铅元素,环保功能长处杰出,是最有期望代替锆钛酸铅陶瓷的产品之一。
依据新思界工业研讨中心发布的《2023-2028年我国钛酸铋钠(BNT)陶瓷职业商场深度调研及开展前途猜测陈述》显现,20世纪60年代,钛酸铋钠陶瓷被开发面世,现阶段能使用于传感器、换能器、驱动器等产品制作中。但钛酸铋钠陶瓷也存在缺点,例如铁电相区电导率偏高,室温下矫顽场较大,极化困难,高温极化易迸裂,难以烧结细密结构,影响其压电功能,因而难以彻底代替锆钛酸铅陶瓷。
钛酸铋钠陶瓷可以终究靠掺杂其他元从来改进其归纳功能,例如下降烧结温度,下降钠、铋元素蒸发,进步压电功能、铁电功能等。掺杂二氧化铈(CeO2),钛酸铋钠陶瓷压电常数进步、压电活性添加;掺杂氧化镧(La2O3),钛酸铋钠陶瓷压电活性增强,但掺杂量过大则会下降自发极化;掺杂锰(Mn),钛酸铋钠陶瓷硬度进步,而且呈现出较好晶粒尺度效应。
新思界职业剖析的人说,钛酸铋钠陶瓷归纳功能进步办法还在不断研讨过程中,我国广西大学、西安交通大学等研讨院所相关研讨成果正在不断面世。未来,跟着瓶颈问题逐步被处理,钛酸铋钠陶瓷有望成为商场中的干流无铅压电陶瓷产品之一,但短期来看,因为存在缺点,钛酸铋钠陶瓷使用场景规模难以扩展,职业开展受到限制。
2023-2028年我国钛酸铋钠(BNT)陶瓷职业商场深度调研及开展前途猜测陈述