压电陶瓷自发现以来,已有数十年。数十年后的现在,压电陶瓷的应用范围已上至宇宙开发、下至家庭生活。大家都知道我国各种工业发展都较国外要晚,就拿压电陶瓷来说,我国对压电陶瓷的研究始于五十年代末期,比国外晚10年左右。但目前在压电陶瓷的试制、工业生产等方面都已有相当雄厚力量,有不少材料已达到或接近国际水平,发展形势一片大好。
压电铁电陶瓷材料的应用已遍及人们日常生活中的每个角落。如香烟、煤气灶、热水器的点火要用到压电点火器;电子钟表、声控门、报警器、儿童玩具、电话等都要用上压电谐振器和蜂鸣器;银行、商店、超净厂房和安全保密场所的管理以及侦察、破案等场合都可能要用上能验证每个人笔迹和声音特征的压电传感器;医院检查人体内脏器官要用装有压电陶瓷探头的医用超声仪;家用电器中的电视机要用压电陶瓷滤波器、压电SAW滤波器、压电变压器;收录机要用压电微音器、压电喇叭;照相机和录像机要用压电马达等。
压电陶瓷器件不仅在工业和民用产品上用途十分广泛,在军事上也同样获得了大量的应用。如将压电陶瓷做成水声换能器,作为核潜艇的一双明亮的“眼睛”,可以顺利进行水下导航、通讯、侦察敌舰、清扫敌布水雷等工作;用压电陶瓷做成的压电引信,可以精确引燃引爆破甲弹等杀伤性武器;再如压电陶瓷制作的压电陀螺,是航空航天不可或缺的“舵手”等等。
目前传统的压电铁电陶瓷,包括弛豫性铁电陶瓷在内,大多是含铅陶瓷,其中氧化铅约占原料总重量的70%左右。含铅压电铁电陶瓷在制备、使用及废弃后处理过程中都会给环境和人类带来损害。为了保护地球和人类的生存空间,防止环境的污染,2001年欧洲议会通过了关于“电器和电子设备中限制有害物质”的法令,并定于2008年实施。其中在被限制使用的物质中就包括含铅的压电器件。