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【专题】无铅压电陶瓷取得突破
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新型无铅压电材料研发成功西安交通大学昨天正式对外发布一项重大科研成果——该校多学科材料研究中心主任、金属材料强度国家重点实验室首席科学家任晓兵博士带领的研究小组，历经三年取得重大突破，研发出对环境无污染的新型无铅压电材料——锆钛酸钡钙。 研究结果显示，“锆钛酸钡钙”压电系数达到620皮库仑/牛顿，压电性能首次超过了世界上已使用半个世纪、但对人体和环境有害的核心压电材料“锆钛酸铅”陶瓷（250—590皮库仑/牛顿）。这一成果近日将在物理学界权威学术刊物《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表。 与此同时，任晓兵研究小组提出了有效提高压电性能的“基于三重临界点的准同型相界”新理论，为开发高性能无铅压电材料指明了方向，并提供了一套有效方法。专家指出，这一研究成果处于世界领先水平，可能促成长期依赖含铅有害材料的工业界转向无铅压电材料。 任晓兵告诉记者，压电材料是一类使用广泛的重要功能材料，它能在施加电场时产生伸缩变形，而在施加压力时产生电压，使电能与机械能相互转化。这类材料的代表是上世纪50年代发现的锆钛酸铅，半个世纪以来，无论家用电器还是工业产品，处处都在使用。但由于这种材料含铅，会损害人体及环境，因此正受到越来越多限制。开发替代它的无铅材料，是全球的一个研究热点。但以往获得的无铅压电材料在压电性能方面仅为锆钛酸铅的1/10至1/2。 |
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