中國電子元件行業(yè)協(xié)會電子陶瓷及器件分會

　　壓電陶瓷的出現(xiàn)和發(fā)展給技術(shù)進(jìn)步、新產(chǎn)業(yè)的形成，以及我國的經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展帶來重大影響。壓電陶瓷產(chǎn)品全球年銷售量正在按15%左右的速度遞增。

　　上世紀(jì)80年代，隨著我國電子工業(yè)的發(fā)展和民品需要，家用電器中對陶瓷濾波器及陶瓷諧振器的需求量迅猛增多，江西景德鎮(zhèn)999廠和上海無線電一廠同時引進(jìn)日本村田壓電陶瓷頻率元件生產(chǎn)線，從此拉開了我國壓電陶瓷產(chǎn)品由軍品轉(zhuǎn)為民品的大批生產(chǎn)序幕。通過摸索和消化日本引進(jìn)線的先進(jìn)材料和工藝，國內(nèi)很多中小型的壓電陶瓷生產(chǎn)廠家得到了迅速發(fā)展，如浙江嘉康電子(原嘉興電陶廠)、江蘇江佳電子、無錫寶通電子、蘇州捷嘉電子等。嘉康電子當(dāng)時的主打產(chǎn)品是壓電陶瓷蜂鳴器，每月的產(chǎn)量在上千萬只，通過先進(jìn)工藝線的引進(jìn)、消化、吸收和提高，很快成為國內(nèi)產(chǎn)量最大、品種最全的高頻器件制造商，到2007年壓電陶瓷器件已達(dá)7.15億只。江蘇江佳電子開始生產(chǎn)小量的多片陶瓷濾波器，現(xiàn)在已發(fā)展成為國內(nèi)中頻陶瓷濾波器最大制造商，到2007年年產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到4.67億只。

　　陶瓷材料取得巨大發(fā)展

　　回顧我國壓電陶瓷行業(yè)的發(fā)展，20年前只有山東大學(xué)、清華大學(xué)、華南工學(xué)院、天津大學(xué)、四川大學(xué)、上�？拼蟮葞姿�大學(xué)設(shè)有壓電材料及應(yīng)用的專業(yè)，上海硅酸鹽研究所、中電科技集團(tuán)第7研究所和第26研究所等建有壓電陶瓷材料和應(yīng)用研究室，生產(chǎn)廠家只有山東淄博無線電陶瓷廠，主要開展的項目大多與軍用產(chǎn)品有關(guān)。涉及民用的產(chǎn)品只有大量生產(chǎn)的壓電陶瓷蜂鳴器和點火器，小量用于郵電通信的多片陶瓷濾波器、機(jī)械濾波器、用于水聲和超聲的壓電陶瓷換能器等。

　　為了適應(yīng)各類壓電器件對材料性能的不同要求，材料研究人員廣泛進(jìn)行了改性添加劑的研究，開發(fā)出了大量高性能壓電陶瓷材料。

　　鈦酸鉛陶瓷(PT)

　　上世紀(jì)90年代末，為了滿足制造10MHz以上高頻陶瓷濾波器和陶瓷諧振器的需要，材料研究人員通過對鈦酸鉛陶瓷材料用少量氧化鑭取代，并適量添加錳、鈮、鈰離子，得到了高頻響應(yīng)好、溫度穩(wěn)定性優(yōu)良的改性鈦酸鉛陶瓷材料，其電性能與日本村田同期同類材料相當(dāng)。同時還研究出了適合用于高溫超聲換能器的鈦酸鉛壓電陶瓷材料，成功用于高溫使用環(huán)境的石油深井探測和流量計等。

　　鋯鈦酸鉛陶瓷(PZT)

　　上世紀(jì)80年代，江西景德鎮(zhèn)999廠和上海無線電一廠同時引進(jìn)日本村田壓電陶瓷頻率元件生產(chǎn)線，主要原材料靠日本提供，這給國內(nèi)的大批量生產(chǎn)和降低成本造成了較大的困難，為了打破外國封鎖，通過對PZT材料進(jìn)行研發(fā)和改進(jìn)，很快實現(xiàn)了材料配方的國產(chǎn)化，自主開發(fā)的PZT壓電陶瓷材料電性能指標(biāo)完全達(dá)到要求。接著又研究出多種適合不同帶寬的PZT壓電陶瓷材料。

　　三元系陶瓷

　　近20年來，我國在三元系壓電陶瓷材料的改性研究方面做了大量的繼續(xù)研究工作，試驗了多種元素的組合取代和添加，拓展出許多改性三元系、四元系和多元系材料，如：PCM-PZT、PMS-PZT、PNZ-PNS—PZT、PMS-PNZ-PNS—PZT等，這些材料具有不同的性能，能滿足各種需要，使壓電陶瓷的應(yīng)用面得到快速擴(kuò)展。

　　無鉛壓電陶瓷

　　上述壓電陶瓷均含有大量的鉛，制造過程會導(dǎo)致環(huán)境污染，為了減少污染，國內(nèi)外科研人員開展了無鉛系壓電陶瓷的研究，與含鉛系壓電陶瓷材料相比、無鉛系壓電陶瓷的性能明顯不同于含鉛壓電陶瓷，如無鉛系壓電陶瓷的居里點約高出200℃～300℃，介電常數(shù)僅140～150，機(jī)械品質(zhì)因數(shù)高達(dá)4000～7000。但是，無鉛壓電陶瓷的機(jī)電耦合系數(shù)等性能遠(yuǎn)不如含鉛陶瓷，加之制造工藝難以控制，故無鉛壓電陶瓷僅在一些特定領(lǐng)域應(yīng)用，其研究工作仍在進(jìn)行中。