高温压电材料的概况及发展趋势我国设施园艺概况及发展趋势第13卷第5期铜仁学院学报Vol.13,20XX年9月JournalofTongrenUniversitySep.20XX高温压电材料的概况及发展趋势石维，冉耀宗，左江红，王强，陶涛，欧永康（铜仁学院物理与电子科学系，贵州铜仁554300）摘要：介绍了高温压电材料的研究现状，综述了钙钛矿、钨青铜型、铋层状、碱金属铌酸盐结构体系4种不同压电陶瓷的结构及研究情况，并指出了高居里点压电陶瓷的研究方向和发展趋势。关键词：压电陶瓷;居里温度;铁电陶瓷：TQ174文献标识码：A：1673-9639(20XX)05-0140-031．前言压电陶瓷被广泛应用于航空、能源、汽车制造、通信、家电、探测和计算机等诸多领域，是构成滤波---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---器、换能器、传感器、压电变压器等电子元件的重要部件。[1][2]3[3]由于压电材料在高于材料的居里温度（Tc）的环境中出现退极化进而导致压电性能的衰减甚至消失，所以，为了确保器件的正常使用，压电器件的应用环境一般在压电材料的居里温度（Tc）的一半以下。[4]民用电子产品的使用通常在75℃以下，一些军工电子产品的使用在125℃附近。[5]但是，随着科学技术飞速发展，特别是地质勘探、航空航天与汽车工艺的发展，要求压电器件不断挑战高温作业环境的极限，而解决该问题的关键是要制备更高居里温度的材料。主要的高温作业环境存在于地质勘探、航空航天、核工业和汽车工业等领域中。这些作业环境的温度大多在200℃以上，甚至高达900℃。石油开采和地质勘探对高温材料的需求最广泛，这是促进高温压电陶瓷研究的主要动力之一。例如：在钻探过程中，探头传感系统对温度、压力、流量、密度、化学组成进行数据采集的时候，探头附近的温度可以达到200℃，而且随着下探深度增加，温度收稿日期：20XX-05-03还会升高。航天航空领域对高温器件有着更加严格的要求，例如月球表面最高温度可达到330℃，金---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---星表面更是达到460℃，这需要脱离地球进入太空的器件在高温条件下持续10万小时以上的稳定工作。随着汽车工业的发展，自动化，信息化，智能化越来越高，这得益于上百支传感器件的使用，其中包括对引擎速度和角度、刹车制动、燃料系统进行监测的高温传感装置。[6][7][8]此外，在核工业和火焰监测系统中，对高温器件也有极大的需求。2．高温压电材料的几种分类目前研究较多的高Tc的压电材料主要包括：钙钛矿结构体系、钨青铜结构体系、铋层状结构体系以及碱金属铌酸盐体系四类。表1对这四种体系中的典型材料的相关重要电学性能数据进行了对比。基金项目：20XX年铜仁学院博士启动基金（编号：DS1001）支持。作者简介：石维（1975-），男，苗族，贵州铜仁人，博士，铜仁学院物理与电子科学系讲师。第5期石维：高温压电材料的概况及发展趋势1412．1．钙钛矿结构具有钙钛矿结构的锆钛酸铅P主题陶瓷具有优良的压电、介电和光电等电学性能，在1954年由Jaffe等[9]最早试制成功，被广泛地应用在电子信---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---息领域，2．3．铋层状自1949年Aurivillius发现铋层状结构化合物以来，其奇特的晶体结构和高Tc引起了人们的广泛关注。人们研究得较多的铋层状压电陶瓷有用于制备传感器、换能器、存储器等电子元器件。因此，P主题以及P主题二元和三元陶瓷体系成为目前最成熟的商业化程度最高的压电材料。[13][14]但是P主题体系陶瓷的居里温度不高（Tc图1钙钛矿结构示意图其化学通式为ABO3，钙钛矿结构可以用简立方来描述，A位离子位于六面体的八个顶角上，氧离子位于六面体的六个面心，B离子位于六面体的中心，整个晶体由这样的晶胞重复排列构成。另外一种具有高居里温度（Tc~490℃）钙钛矿结构的压电陶瓷钛酸铅（PbTiO3），其介电常数小，压电活性高，压电各向异性大，三次谐波的温度系数是现有陶瓷材料中最小的，压电常数d33只有60～70pC/N，这限制了其使用范围，仅使用于高温超声换能器。[15][16]2．2．钨青铜体系钨青铜体系化学通式为A6B10O30，偏铌酸...