低温改性CuO-PMN-PZT陶瓷：高效多层压电驱动器的关键

本研究聚焦于"低温烧结改性PMN-PZT陶瓷"这一领域，由郑鹏和袁国亮两位学者合作进行。他们针对Pb0.92Sr0.06Ba0.02(Mg1/3Nb2/3)0.25(Ti0.53Zr0.47)0.75O3这种特定类型的陶瓷进行了深入探讨。PMN-PZT（铅镁铌钛锆氧物）是一种广泛应用的压电材料，因其优良的性能而备受关注。研究的关键创新在于，通过向该陶瓷中添加CuO（氧化铜），实现了在较低的烧结温度下（从原来的1260℃降至900℃）制备出高质量的多层压电驱动器。这种低温烧结工艺对于降低能源消耗和提高生产效率具有重要意义。 CuO的引入不仅优化了烧结条件，显著降低了所需温度，而且还有助于提升陶瓷的密度，达到了7.742克/立方厘米，这在压电性能上是一个显著的提升。在900℃烧结的0.7wt% CuO掺杂陶瓷样品中，表现出较高的剩余极化（Pr）值为40微库仑每平方厘米，这意味着在相同电压下能产生更大的电荷量，显示出优异的电荷存储能力。此外，0.28%的相对应变（εr）在40kV/cm的电场下，证明了其在高电场下的应变响应。 这项工作不仅为PMN-PZT陶瓷的低温烧结工艺开辟了新的可能性，也为压电材料的实际应用提供了新的设计策略，特别是在需要快速响应和高效能的电子设备中，如传感器、振动器和微型电机等。同时，由于CuO的经济性和环境友好性，这项研究对于推动绿色制造技术的发展也具有积极的贡献。该研究成果发表在《中国科技论文在线》上，表明这是一项重要的首发论文，可能对后续的材料科学和工程领域研究产生深远影响。