中国粉体网讯 目前大规模使用的压电陶瓷材料主要是性能优异的以PZT为基的二元系及多元系陶瓷，但是其PbO(或Pb3O4)含量约占其原料总量的70%左右，PbO有毒、高温下具有挥发性，在材料的制备过程中不仅危害环境，而且使其化学计量式偏离了计算配方，进而使产品一致性和重复性降低，导致陶瓷性能下降。另外，含铅器件废弃后也会给人类及生态环境带来危害，如果将其回收实施无公害处理，所需成本将很高，甚至远高于当初器件的制造成本。因此，不管是为了满足市场需求，还是出于保护环境，压电陶瓷材料的无铅化是必然趋势。近些年来，无铅压电陶瓷的研究开发和应用研究有了实质性的进展，已成为当前压电材料及其应用研究的热点之一。
近日，上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室郭益平教授，中国科学院上海硅酸盐研究所傅正钱副研究员和澳大利亚卧龙岗大学张树君教授等人表明通过传统的固态反应方法合成且无需任何后处理的情况下，在锶（Sr）掺杂(K，Na)NbO3无铅压电陶瓷中得到了一个巨大的应变（1.05%）和大信号压电应变系数（2100pm/V），其中缺陷偶极子和域切换之间的相互作用最终导致了超高电应变的存在。同时，20kV/cm时的抗疲劳性、热稳定性和应变值（0.25%）与商业化Pb(Zr，Ti)O3基陶瓷相当或更好，显示出巨大的实际应用潜力。因此，这种材料可以提供一种无铅替代品，其成分简单，从而用于压电致动器和高性能压电设计范例。相关研究成果“Giant electric field-induced strain in lead-free piezoceramics”为题发表在《Science》上。
参考来源：电介质Dielectrics
（中国粉体网编辑整理/山川）
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