“现在越来越多的科学家关注到了铅对环境和人类的影响，开始尝试用更为健康、安全和环保的无铅材料替代铅，尤其是在电子元器件领域。”日前，杭州电子科技大学白王峰副教授在接受浙江在线记者采访时表示，开发出新的无铅压电材料部分或完全取代铅基材料已经成为一项迫切并具有社会经济的任务和挑战。
在浙江省自然科学基金的支持下，白王峰带领课题组于2016年启动“钛酸铋钠基低电场高电致应变织构陶瓷的结构调控及控制机制”研究，并于2019年底完成项目结题。
“钛酸铋钠基材料因具有其独特的大的电致应变，大小可以与铅基材料相媲美，因此成为驱动器器件的材料的首选。”白王峰告诉记者，如何有效的降低其驱动电场以及大的滞后行为成为研究热点和难点。
针对钛酸铋钠材料驱动电场高、滞后行为大以及温度稳定性差等问题，课题组开展了一系列研究。经过不懈努力，课题组通过模板晶粒生长技术结合相结构调控来协同降低驱动电场，通过模板晶粒生长技术获得同时具有相变特征和微观结构可控的钛酸铋钠基无铅压电陶瓷材料。
“截至目前，我们通过研究基本摸清了不同相结构的钙钛矿模板对织构陶瓷的结构演变和应变行为的作用机制，并建立相应的理论指导基础。”白王峰表示，项目的相关研究成果为无铅压电驱动器的研究和实用化奠定基础。在此基础上，课题组希望进一步争取国家自然科学基金项目和省部级科技项目的资助使该研究更加深入地开展。
此外，针对材料的产业化发展，白王峰希望把实验室已有的成熟的材料进行试验，做成简单的驱动器器件，模拟器件的真实使用环境，获得材料的使用价值，为真正的材料产业化探索路径。
(来源： 浙江在线)
