在高温高性能压电陶瓷材料方面,随着钢铁、化工、能源、航空航天的发展,需要高精度驱动器、探测换能器和传感器等压电器件在高温恶劣环境中工作。航空器引擎的振动控制、载液态金属管道的无损探伤、钢铁和化工工业、热网、电网以及核电工业的高温流量探测和控制、焊接管道的无损探伤、高精度传感驱动器件等领域,对压电材料的高温应用都提出了迫切要求。
在无铅压电陶瓷材料方面,以机电能量转换为其特征的压电陶瓷材料目前大规模使用的是铅基压电陶瓷,其中PbO约占原料的60%~70%左右。这些含铅压电陶瓷材料在生产、使用及废弃后处理过程中都会给人类和生态环境带来严重危害。为了保护地球和人类的生存空间,防止环境污染,研究和开发实用化的无铅压电陶瓷材料是一项具有重大社会和经济意义的课题。
具有更薄更小尺寸的片式压电陶瓷频率元器件;频率更高的压电陶瓷谐振器;具有更高频率精度,更优异频率稳定性,可靠性更高的压电陶瓷频率元器件;具有优异的耐热性,能适用无铅回流焊需要的片式陶瓷频率元器件;不含或少含有毒、有害元素的片式压电陶瓷频率元器件的应用会受到关注。
压电陶瓷换能器产生的超声波处理废水及有毒水。具有径向尺寸小、输出力矩大、可控性强等特点的超声电机;防盗、测高、汽车防撞、遥控开关和机器人测距离等超声传感器;伺服位移制动器、光学应变镜、应变光栅、超精密导向机构、切磨误差补偿制动器、油压伺服阀等应特别关注。
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。