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50年來被廣泛運用的傳統含鉛壓電材料或將被無鉛壓電材料取代。歷時兩年多的深入研究，西安交通大學多學科材料研究中心主任、金屬材料強度國家重點實驗室首席科學家任曉兵教授提出了“基于三重臨界點的準同型相界”新理論。今天，任曉兵在他的實驗室里向記者展示了根據這一理論設計開發、新的無鉛壓電材料—— 鋯鈦酸鋇鈣。研究結果顯示，鋯鈦酸鋇鈣具有令人驚異的壓電性能，壓電系數高達620皮庫侖/牛頓，遠遠超過鋯鈦酸鉛的性能(250—590皮庫侖/牛頓)。 壓電材料是一類廣泛使用的重要的功能材料，它能在施加電場時產生伸縮變形，相反在施加壓力時產生電壓，具有電能與機械能相互轉化的換能功能。這類材料的代表就是上世紀50年代發現的鋯鈦酸鉛，它在半個世紀以來統治了絕大部分壓電材料的應用。無論家用電器，還是工業產品，處處都可看到鋯鈦酸鉛的影子。在如此廣泛的產品中使用有對人體有害的含鉛產品，開發一種能夠替代鋯鈦酸鉛的無鉛壓電材料，成為全球壓電材料研究的一個熱點。然而，以往研究獲得的無鉛壓電材料在壓電性能方面僅為鋯鈦酸鉛的1/10至1/2，這一困難使得對人體和環境有害的鋯鈦酸鉛長期以來無法被替代，并且在很大范圍形成了有害元素鉛是產生大壓電性能的必要條件這一錯覺。 任曉兵教授提出的新理論表明，大壓電性能與鉛并無必然聯系，鋯鈦酸鉛只是滿足了該理論的要求的一個體系，所有滿足該理論要求的體系都可以產生大的壓電性。根據這一理論，科研人員設計開發了一種新的無鉛壓電材料——鋯鈦酸鋇鈣。這是50多年來無鉛壓電材料的性能首次超越壓電材料的經典體系——鋯鈦酸鉛。這項成果對無鉛壓電材料的研究開發具有重要意義，不僅研發出一種可以和鋯鈦酸鉛相媲美、對環境無害的壓電材料，更重要的是指出了開發大壓電性能材料的新方法。專家預計，該方法可望導致今后出現更多更好的無鉛壓電材料，從而引發長期依賴鋯鈦酸鉛的工業界向無鉛壓電材料的變革。 中國經濟網 |
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壓電材料是一類廣泛使用的重要的功能材料，它能在施加電場時產生伸縮變形，相反在施加壓力時產生電壓，具有電能與機械能相互轉化的換能功能。這類材料的代表就是上世紀50年代發現的鋯鈦酸鉛，它在半個世紀以來統治了絕大部分壓電材料的應用。無論家用電器，還是工業產品，處處都可看到鋯鈦酸鉛的影子。比如手機、打火機、煤氣灶、電視、電腦、汽車、醫用核磁共振診斷、艦船聲納等。 有專家透露，長期以來，90%以上的壓電材料都含有鉛，在如此廣泛的產品中使用有對人體有害的含鉛產品，由此而造成環境的大范圍污染。開發一種能夠替代鋯鈦酸鉛的無鉛壓電材料，成為全球壓電材料研究的一個熱點。 |
| 原來打火機也有毒。 |
