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文 献 综 述1.研究背景 压电铁电材料在信息的检测、转换、处理、显示和存储等方面具有广泛的应用,是一类重要的高技术功能材料，广泛应用于各种传感器、共鸣器、滤波器和各种机电器件[1-5]目前应用最广泛、最成熟的压电陶瓷是钙钛矿结构的锆钛酸铅( PbZrxTi1-xO3, 简写为PZT)基陶瓷材料, 如PbTiO3、Pb (Ti, Zr)O3 (PZT)压电陶瓷体系,或以PZT为基加入ABO3 复合钙钛矿铁电体作为第三组元构成的多元系压电陶瓷体系. 在这些陶瓷材料中,氧化铅约占原料总质量的70%。
氧化铅的强毒性以及在烧结过程中的高挥发性,使铅基陶瓷在制备、使用及废弃后处理过程中对生态环境及人类造成严重危害。
同时由于铅的挥发还造成成分化学计量比的失衡, 给压电陶瓷产品的性能和稳定性带来不利影响。
近年来,随着人们环保意识的增强， 显然铅基压电陶瓷的使用是与人类社会可持续发展战略背道而弛的,铅污染已经成为人类公害之一。
为了保持人类社会和生态环境的协调发展,欧盟、日本等国家和地区已经立法禁止使用含铅的电子材料. 尽管基于无铅压电陶瓷性能还无法取代铅基陶瓷的现状，而暂时将铅基压电陶瓷豁免于相关的法令法规之外，但相关国家和地区已经未雨绸缪,投入大量的人力和财力研究开发无铅压电陶瓷。
我国是压电材料元器件的生产和出口大国,因此研究和开发无铅压电陶瓷是一项具有重大社会和经济意义的课题[21]。
因此无铅压电陶瓷的研究成为了一个热点 [6-8]。
2.无铅铁电反铁电陶瓷无铅压电陶瓷主要有钙钛矿、钨青铜和铋层状三种晶体结构类型, 研究最多的是钙钛矿结构的( Na0.5B i0.5 )TiO3 (简称为BNT)基压电陶瓷体系。
但纯BNT铁电材料具有矫顽场高、难以极化和易潮解等缺点而很难实用化, 因此许多材料学家对此进行了改性研究, 国内外的研究主要集中于以下三个方面: 氧化物掺杂改性、固溶体改性及制备工艺改性等。
20世纪80年代后期到90年代以来, 以Takenaka为代表的日本学者先后报道了十余个BNT基新型体系, 这些陶瓷体系性能良好, 为BNT 基无铅压电陶瓷的实用化奠定了坚实的基础。
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