文 献 综 述
摘要:无铅压电材料钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5)Ti03(BNT)由于其优异的介电以及压电性能，被认为是最有潜力替代目前广泛使用的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷的材料之一。本文对BNT基无铅压电陶瓷的二元、三元复合体系和利用水热合成的制备工艺作了介绍，综述了它的研究进展，并对无铅压电陶瓷的发展趋势作了展望。
关键词：无铅压电陶瓷 钛酸铋钠 水热合成 压电性能
1 引言
目前锆钛酸铅 Pb(Zr, Ti)O3 (PZT)基压电陶瓷依然是用量最大，使用最广泛 的压电材料，其含铅量占原料总重量的六成以上，含铅化合物污染水源和土壤且在烧结过程中易挥发，含铅陶瓷的生产和使用对人类健康和生态环境存在巨大的威胁。随着人们环保意识的日益增强，铅污染的问题受到了越来越多的关注。为了保持人类社会和生态环境的协调发展，一些发达国家和地区已通过立法的形式禁止含铅材料的使用。 因此，无铅化是压电陶瓷材料未来的发展方向。针对压电陶瓷材料无铅化的课题，国内外学者做了大量的探索工作也取得了一些成果，但是目前所广泛研究的几大无铅体系与 PZT 压电陶瓷相比在压电性能方面都存在各自的不足之处，目前尚没有一个无铅压电陶瓷体系可以完全取代含铅压电陶瓷在各领域的应用[1][1,2]。
2 BNT的主要体系
无铅压电陶瓷主要有钨青铜系、铋层状结构系和钙钛矿系三大类。其中钙钛矿系无铅压电陶瓷的压电性能较为优异，种类繁多，制备工艺简单，一直是人们研究的重点内容。钙钛矿系压电陶瓷包括BiTi03(BT)系，(Bi0.5Na0.5)Ti03(BNT) 系和( K，Na) Nb03 ( KNN) 系等三大体系[2][3,4]。
2.1钛酸钡(BT)基无铅压电陶瓷
BaTiO3 陶瓷具有钙钛矿结构，是无铅压电陶瓷中发现最早的一个体系，发现于20世纪40年代，BaTiO3 也是最早应用的压电陶瓷材料，BaTiO3 陶瓷具有高介电性，较大的机电耦合系数和较小的介电损耗等特性，被广泛的应用于陶瓷电容器和压电电子器件中。纯BaTiO3 陶瓷居里温度一般在120℃ 以下，可应用的温度范围比较窄。另外，在 0℃附近存在正交四方相变，因此其性能温度稳定性差[3][5]。
2.2 钛酸铋钠（BNT）基无铅压电陶瓷
