壓電鐵電材料在信息的檢測、轉(zhuǎn)換、處理、顯示和存儲等方面具有廣泛的應(yīng)用,是一類重要的高技術(shù)功能材料.目前所使用的壓電鐵電陶瓷材料體系,絕大多數(shù)是鉛基壓電陶瓷體系,如PbTiO3、

Pb(T,iZr)O3(PZT)壓電陶瓷體系,或以PZT為基加入ABO3復(fù)合鈣鈦礦鐵電體作為第三組元構(gòu)成的多元系壓電陶瓷體系.在這些陶瓷材料中,氧化鉛約占原料總質(zhì)量的70%.氧化鉛的強(qiáng)毒性以及在燒結(jié)過程中的高揮發(fā)性,使鉛基陶瓷在制備、使用及廢棄后處理過程中對生態(tài)環(huán)境及人類造成嚴(yán)重危害.顯然,鉛基壓電陶瓷的使用是與人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背道而弛的,鉛污染已經(jīng)成為人類/公害0之一.為了保持人類社會和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,歐盟、日本等國家和地區(qū)已經(jīng)立法禁止使用含鉛的電子材料.盡管基于無鉛壓電陶瓷性能還無法取代鉛基陶瓷的現(xiàn)狀,而暫時將鉛基壓電陶瓷豁免于相關(guān)的法令法規(guī)之外,但相關(guān)國家和地區(qū)已經(jīng)未雨綢繆,投入大量的人力和財力研究開發(fā)無鉛壓電陶瓷.我國是壓電材料元器件的生產(chǎn)和出口大國,因此研究和開發(fā)無鉛壓電陶瓷是一項具有重大社會和經(jīng)濟(jì)意義的課題.

2）電壓跟隨式電源此種壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動電源將電壓放大和功率放大分離，驅(qū)動級可以提供較高的驅(qū)動電流；由于沒有直接從輸出的電壓信號取得采樣，前后級之間會產(chǎn)生跟隨誤差，精度不可能很高；并且在靜態(tài)時驅(qū)動電源仍有較大的2）電壓跟隨式電源此種壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動電源將電壓放大和功率放大分離，驅(qū)動級可以提供較高的驅(qū)動電流；由于沒有直接從輸出的電壓信號取得采樣，前后級之間會產(chǎn)生跟隨誤差，精度不可能很高；并且在靜態(tài)時驅(qū)動電源仍有較大的功率輸出，效率不高，發(fā)熱嚴(yán)重。壓電陶瓷片的阻抗Z取決于d/D之比，阻抗隨d/D比值的增大而降低。

換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,其性能描述和評價需要許多參數(shù). 換能器的特性參數(shù)包括共振頻率、頻帶寬度、機(jī)電耦合系數(shù)、電聲效率、機(jī)械品質(zhì)因數(shù)、阻抗特性、頻率特性、指向性、發(fā)射及接收靈敏度等等. 不同用途的換能器對性能參數(shù)的要求不同,例如,對于發(fā)射型換能器,要求換能器有大的輸出功率和高的能量轉(zhuǎn)換效率;而對于接收型換能器,則要求寬的頻帶和高的靈敏度及分辨率等. 因此,在換能器的具體設(shè)計過程中,必須根據(jù)具體的應(yīng)用,對換能器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計.