无铅压电陶瓷的研究现状与发展前景
2023年压电陶瓷行业市场环境分析
2023年压电陶瓷行业市场环境分析压电陶瓷是一种能够将机械能转化为电能或电能转化为机械能的陶瓷材料，具有广泛的应用领域，如传感器、声学器件、振动器以及各种电子元器件等。
随着科技的不断进步和市场需求的不断发展，压电陶瓷行业正呈现出不断扩大的市场规模和发展空间。
一、市场规模与发展前景目前，全球压电陶瓷市场规模已经达到了200亿美元左右。
在未来几年，随着新型材料、新型器件的不断推广和应用，压电陶瓷市场将进一步扩大。
报告预测，到2024年，全球压电陶瓷市场规模有望达到280亿美元以上。
在中国市场，压电陶瓷的应用已经十分广泛，涉及到航空、军事、电子、通信等众多行业。
2019年我国压电陶瓷市场规模已经超过了70亿元，预计到2025年，我国压电陶瓷市场规模将达到100亿元以上。
由此可见，中国压电陶瓷行业在未来还将有巨大的发展空间。
二、产业现状及发展趋势1. 产业现状目前，压电陶瓷行业的市场集中度较高，行业龙头企业占据了市场的主导地位。
例如，中国的景旺电子、欣旺达、龙头股份等；国际市场的Murata、TDK、KYOCERA等。
这些企业拥有庞大的生产规模和技术优势，可以满足市场的需求，并在技术研发方面持续投入大量的资金。
不过，压电陶瓷行业生产企业数量庞大，竞争较为激烈。
在市场需求与技术水平的驱动下，规模小但专业化的细分市场生产企业也能够在市场中发挥其自身的优势。
2. 发展趋势随着5G技术的不断普及和应用，压电陶瓷行业的市场需求将会大幅度增加。
目前5G通信设备的压电陶瓷零部件需求已经十分庞大，未来还将有更多的5G设备需要使用到压电陶瓷零部件。
同时，在智能化、自动化的趋势下，压电陶瓷行业也将带来更多的应用场景和市场机会。
3. 技术趋势目前，压电陶瓷技术正在不断创新和应用，主要围绕其力学、电学、声学等特性展开。
一些新型压电陶瓷材料以及集成式陶瓷器件和模块的研究和应用也将会成为技术发展的新方向。
此外，高精度、高可靠性、高度集成等技术也将是未来研发的重点。
无铅压电陶瓷
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BNT发展的主要方向 BNT发展的主要方向
BNT基陶瓷的良好性能已引起各国学者的广泛关注， BNT基陶瓷的良好性能已引起各国学者的广泛关注，被 基陶瓷的良好性能已引起各国学者的广泛关注 认为是最重要的可望取代铅基压电陶瓷的无铅体系之一。 认为是最重要的可望取代铅基压电陶瓷的无铅体系之一。 以钛酸盐或铌酸盐或含Bi类化合物对其改性， 以钛酸盐或铌酸盐或含Bi类化合物对其改性，可以获得适 Bi类化合物对其改性 合于不同需要的具有实用化意义的各项性能。 合于不同需要的具有实用化意义的各项性能。
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BNT基无铅压电陶瓷
2.2 BNT基无铅压电陶瓷
钛酸铋钠(Na1/2Bi1/2)TiO3， 酸铋钠(Na 简写为BNT基的压电陶瓷。 基的压电陶瓷 简写为BNT基的压电陶瓷。BNT 1960年被Smolensky发现 年被Smolensky发现， 于1960年被Smolensky发现，是 复合取代的钙钛矿 取代的钙钛矿型 一种A位复合取代的钙钛矿型 铁电体。它在200 200° 以下为铁 铁电体。它在200°C以下为铁 三方相，居里点为320℃ 电三方相，居里点为320℃ ， 以上以顺电相存在 以顺电相存在。 320 ℃以上以顺电相存在。
比较令人注目的是以 Zr 取代 Ti 且添加金属氧化物形成的 比较令人注目的是以 且添加金属氧化物形成的 (BZT)体系 其压电性能佳(压电常数 体系， 常数d Ba(Ti1–yZry)O3 (BZT)体系，其压电性能佳(压电常数d33>300 65％ 工作温区较改性前 pC/N， pC/N，机电耦合系数 k33最高可达到 65％)，工作温区较改性前 /N 有所拓宽( 30～＋80° ～＋80 有所拓宽(– 30～＋80°C)。
2
1无铅压电陶瓷简介
KNN基无铅压电陶瓷的最新研究进展
《 陶瓷学报》
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＥＲ Ｉ ＡＭ ＣＳ
Ｖｏ１３０ Ｎｏ． ． ． ４ Ｄｅ３ ２Ｏ ９ ｌ ． Ｏ
文章编号 ：０ ０ ２ ７ （ ０９ ０ － ５８ ０ １０ － ２８ ２ ０ ）４ ０ ５ － ６
Ｋ Ｎ基无 铅压 电陶瓷 的最 新研 究进 展 Ｎ
为 ００ ５ｄ ． ，船为 ２０ ｋ和 ｋ 分 别为 ０４ ２ ３ ，Ｄ ｔ ． ５和 ０４１ ． ６ １１ 。此 外 ，吴 浪采 用传 统 工 艺制 备 ＬＴ Ｏ 掺 杂 Ｋ Ｎ 陶 瓷 ｉａ 。 Ｎ
采 用 Ｌ ， ｇ两 元 素 调 节 Ｎｏ ｉＡ ａ 。．ｂ ａ 瓷 ．ｑＯ 陶 ￣
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受到限制 ；常规烧结方法得到性能为 ｄ＝ Ｏ ＣＮ， 稿 ７ ／ ｐ ｋ ０ ５０ ６ 而 与 Ｐ Ｔ陶瓷的性 能相差较 多 ， ｏ ． ．． ， ＝２ ３ Ｚ 故对 Ｋ Ｎ进行改性和制备工艺的研究成为必须。 Ｎ
节 的 电性 能 如 下 ：． ２２－０ ＣＮ， ｐ ３ ％￣４ ｄ＝ ４ ＂ ０ｐ ／ ｋ ＝ ６ ５ ％， ￣ ｓ ４ ８ ＝ ５－ ５０和 Ｔ＝ ３ － ３ ￣ １。Ｙ ｎｅ Ｃ ａｇ等 ￣ ７０ ２０ ￣２０ ４ ０Ｃ［ ｏ ｕ ｆｉ ｈｎ ｌ
性能优 良的陶瓷 ， 其相对介 电常 数为 ９ ５介 电损耗 ２，
研究表明 ，当 ｘ ０ １ ＝ ． 时得到陶瓷较好的压电介 电性 ０
能 ：３Ｔ，ｐＰ ｄ３ 。ｋ ｒ分 另 ， Ｕ为 ２ ０ ｐ ／ ４６Ｃ ，７ ， ２ ＣＮ，７ ￣ ３ ％
无铅压电陶瓷的研究进展
无铅压电陶瓷的研究进展罗帆材料学院材控0811班U2008xxxxx摘要：本文概述了近年来国内外无铅压电陶瓷材料的研究现状, 介绍了钛酸钡基、铋层状结构、钛酸铋钠基、碱金属铌酸盐系以及钨青铜结构无铅压电陶瓷体系的研究进展, 并对无铅压电陶瓷的发展作了展望。
关键词：无铅压电陶瓷，钛酸钡基，钛酸铋钠基，铋层状结构，碱金属铋酸盐，钨青铜结构正文：压电陶瓷是重要的高科技功能材料，它被广泛应用于通信、家电、航空、探测和计算机等领域。
但是，由于目前使用的压电陶瓷大多都是含铅的，如最常用的以Pb（Ti，Zr)O(PTZ)为基的多元系陶瓷，3其中铅基压电陶瓷中氧化铅约占原材料总量的70%左右。
PbO有毒，在烧结温度下易挥发，不仅危害人体，而且会使其化学计量式偏离其计算配方，进而使产品一致性和重复性降低, 导致陶瓷性能下降。
因此，无铅基压电陶瓷将显示其良好的环境友好性而被越来越多的研究和应用。
到目前为止，无铅压电陶瓷体系主要有五大类：①钛酸钡(BaTiO) 基无铅压电陶瓷; ②钛酸铋钠基无铅压电陶瓷; ③铋层状结3构无铅压电陶瓷; ④碱金属铌酸盐系无铅压电陶瓷; ⑤钨青铜结构无铅压电陶瓷。
由于各类材料的结构和功能各不相同，下面将分别予以介绍。
钛酸钡基无铅压电陶瓷Ba TiO（BT）是最早发现的无铅压电材料，对它的研究已相当3成熟，最初用于压电振子材料。
其居里温度较低, 工作温度范围较窄, 压电性能属于中等水平, 难以通过掺杂改性来大幅度改善其压电性能,且在室温附近存在相变, 所以其在压电方面的应用受到限制。
近年来，通过对钛酸钡的位置取代和掺杂改性，钛酸钡基无铅压电陶瓷的研究体系主要包括：(1) (1-x) BaTiO-xAB3O(A=Ba、Ca 等; B=Zr、Sn、Hf、Ce等);3(2) (1-x) BaTiO-xA′B′3O(A′=K、Na 等; B′=Nb、Ta 等) ;3(3) (1-x) BaTiO-xA0.5〞Nb3O(A〞= Ba、Ca、Sr 等)。
(K,Na)NbO3基无铅压电陶瓷的研究现状与进展
（ ｈ ｏ ｆ ａｅｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｊｎ ｄ ｚ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｔｔｔ ，Ｊｎ ｄ ｚ ｅ ３ ４ ３ ｃ ｓ ｏ ｌｏ ｔｒａｓＳ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｉｅｒｎ Ｍ ｉｇ ｅ ｈ ｎＣｅ ａ ｃＩ ｓｉｕｅ ｉｇ ｅｈ ｎ ３ ３ ０ ）
０ 引 言
压 电材 料 是 一 类 重 要 的高 技 术 新 材 料 ， 泛 应 用 于 机 广
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ｔ ｉ ａ ｄ ｄ ｅ ｅ ｔｉ ｒ ｐ ｒ ｉｓ ｎ ｔ ｅ ｅ ｄ ｈ ｕ ｕ ｅ ｐ ｏ ｐ ｃ ｆ（ ， ） （３ｂ ｓ ｄ ｌ ａ —ｒ ｅ ｐ ｅ ｏ ｌｃ ｒｃ ｃ ｒ ｍ ｉｓ ｉ ｒｃ ｎ ｉｌ ｃ ｒｃ ｐ ｏ ｅ ｔ ．Ｉ ｈ ｎ ，ｔ ｅｆ ｔ ｒ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅ ｏ Ｋ Ｎａ Ｎｂ ） ａ ｅ ｅ ｄ ｆ ｅ ｉｚ ｅｅ ｔｉ ｅ ａ ｃ ｎ ｄ ｐ ｎ ｎ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｇ ａ ｎ ｏ ｉｎ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｓ ｐ ｅ ｉｔ ｄ ｏ ｉ ｇ ａ ｄ ｍｏ ｉｉ ｔ ｎ ｒ ｉ ｒｅ ｔ ｔ ｅ ｈ ｉｕ ｓ ｉ ｒ ｄ ｃ ｅ ． ｃ ｏ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ （ ， ） Ｏａ ｏ ｉ ｇ ｍｏ ｉｉａ ｉ ｎ，ｌ ａ ｆｅ ｉｚ ｅ ｅ ｔ ｉ ｅ ａ ｉｓ ｒ ｉ ｒｅ ｔ ｔｏ ｅ ｈ ｉｕ Ｋ Ｎａ Ｎｂ ，ｄ ｐ ｎ ｄ ｆ ｔ ｃ ｏ ｅ ＆ ｒ ｅ ｐ ｅ ｏ ｌｃ ｒｃ ｃ ｒ ｍ ｃ ，ｇ ａ ｎ ｏ ｉ ｎ ａ ｉｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ
2024年压电陶瓷技术市场规模分析
2024年压电陶瓷技术市场规模分析引言压电陶瓷技术是目前广泛应用于电子设备和通信领域的一种重要技术。
它具有优异的压电效应和稳定可靠的性能，广泛应用于传感器、换能器、滤波器等领域。
本文将对压电陶瓷技术市场规模进行分析，探讨其发展现状和未来趋势。
市场规模分析当前市场规模目前，压电陶瓷技术市场规模已经达到了一个相当大的规模。
压电陶瓷作为一种重要的功能材料，在各个行业中得到了广泛的应用。
尤其是在消费电子产品和通信设备中，压电陶瓷元件的需求量不断增加，推动了市场的快速发展。
主要应用领域压电陶瓷技术主要应用于以下领域：1.消费电子产品：如智能手机、平板电脑等，压电陶瓷元件用于触摸屏、指纹识别等功能。
2.通信设备：如无线电频谱分析仪、卫星通信设备等，压电陶瓷元件用于振子、滤波器等功能。
3.汽车工业：压电陶瓷元件在汽车的雨滴传感器、车身稳定控制系统等方面有广泛应用。
4.医疗器械：压电陶瓷技术在医疗器械中应用较为广泛，例如超声波传感器、医用超声探头等。
5.工业自动化：压电陶瓷技术在工业自动化中的应用也逐渐增加，例如压力传感器、流量计等。
市场发展趋势随着科学技术的不断进步和应用领域的不断扩展，压电陶瓷技术市场有望进一步扩大。
下面是市场发展趋势的一些主要方面：1.小型化趋势：随着电子设备的小型化和轻量化需求的增加，压电陶瓷元件也需要更加小型化，以适应这种趋势。
2.多功能集成趋势：为了提高设备的功能性和性能，压电陶瓷技术将与其他相关技术（如微电子技术）相结合，实现多功能集成。
3.新兴应用领域：随着人工智能、物联网等新兴技术的不断发展，压电陶瓷技术有望在更多领域实现应用拓展，如智能家居、智能医疗等。
4.智能化趋势：压电陶瓷技术有望在更多设备中实现智能化应用，例如智能传感器、智能控制系统等。
结论压电陶瓷技术市场规模目前已经相当大，并且有望进一步扩大。
在多个应用领域中，压电陶瓷技术都具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和应用领域的不断拓展，压电陶瓷技术市场将迎来更多发展机遇。
压电陶瓷行业发展现状
压电陶瓷行业发展现状压电陶瓷是指在电场或机械应力作用下产生电荷分离的陶瓷材料，具有良好的压电效应和压电特性。
压电陶瓷具有广泛的应用领域，如传感器、压电陶瓷换能器、压电陶瓷超声波换能器等。
本文将从压电陶瓷行业的发展现状进行探讨。
压电陶瓷行业是一个不断发展的新兴行业。
随着科技的进步和社会的需求，压电陶瓷在各个领域的应用越来越广泛。
特别是在传感器领域，压电陶瓷的应用更是不可或缺的。
压电陶瓷传感器能够将机械能转化为电能，实现对物理量的测量和控制。
目前，压电陶瓷传感器已经广泛应用于汽车、航空航天、医疗、工业自动化等领域。
在压电陶瓷行业的发展过程中，技术创新是关键。
随着科技的进步，压电陶瓷材料的制备工艺和性能得到了极大的提高。
目前，压电陶瓷的制备方法主要包括固相反应法、溶胶-凝胶法、热压法等。
通过不断研究和改进，压电陶瓷的制备工艺不断优化，材料的性能也不断提高。
例如，目前已经出现了高性能的铅镁酸钛压电陶瓷材料，具有较高的压电常数和较低的损耗。
除了技术创新，市场需求也是推动压电陶瓷行业发展的重要因素。
随着人们对生活质量要求的不断提高，对传感器等高性能压电陶瓷产品的需求也越来越大。
尤其是在汽车工业和航空航天工业中，对压电陶瓷传感器的需求量大，市场潜力巨大。
此外，医疗领域也是压电陶瓷行业的一个重要应用领域。
例如，压电陶瓷超声波换能器可以用于医学影像设备和治疗设备，具有较高的分辨率和灵敏度。
然而，压电陶瓷行业仍面临一些挑战。
首先是市场竞争的加剧。
随着压电陶瓷行业的发展，越来越多的企业投入到这个领域，市场竞争日趋激烈。
企业需要不断提高产品质量和性能，降低成本，才能在市场上占据一席之地。
其次是环境污染的问题。
压电陶瓷材料中常含有铅等有害物质，对环境造成一定的污染。
因此，研发和制造环保型压电陶瓷材料是一个亟待解决的问题。
总的来说，压电陶瓷行业在不断发展壮大。
技术创新和市场需求是推动行业发展的两大动力。
随着科技的进步和社会的需求不断增长，压电陶瓷行业的发展前景十分广阔。
无铅压电陶瓷材料的研究现状
要 是 铅基 压 电 陶瓷 ， Ｐ Ｔｉ －Ｐ Ｚ Ｏ。Ｐ Ｔｉ 。 即 ｂ Ｏ。 ｂ ｒ 、 ｂ Ｏ 一
１ Ｂ ＴＯ 基压电陶瓷 ａ ｉ。 Ｂ Ｔ Ｏ。 压 电陶瓷 研 究 比较 成 熟 。在室 温 时 ， ａｉ 基 它 的 压 电性 能 居 于 中 等 ， 相 对 较 高 的 压 电常 数 有 （。 ｄ。 可达 １ ０ Ｃ／ ， 它 并 不能 替 代 锆钛 酸铅 压 电 ９ ｐ Ｎ） 但
日本东芝公司Ｙ ｍ ｓｉ 博士２ ０ 年在上海无 ａ ａｈｔ ａ ０３ 铅压 电材 料 国际 研讨 会上 报 告 中［ ， 压 电陶 瓷 应 ｓ将 Ｊ
用 分 为 ３类 ， 高端 应 用 （ 要 用 在 医疗 和 军 事 方 即 主
面 ） 中端 应 用 （ ， 指具 有 高 ｋ３ ｄｓ 压 电器 件 使用 ） ｓ ｓ 和 的 和 低端应 用 （ 指具有 低 ｋ。 ｄｓ 压 电器件 使用 ）其 。 ｓ 和 的 ， 中低端 和 中端 应 用在 总量 中 占很 大 比例 ， 用 目前 而 研 究生产 的无 铅压 电陶 瓷材料 代替 原 先的 铅基材 料 就 可满 足其性 能要 求 ， 样 可 以大 大 降低 铅污 染 这 从２ ｏ世纪 ６ Ｏ年代 起 ， 研人 员就 开始 了以铌酸 科 盐 和 钛 酸 盐 为 主 的 钙 钛 矿 结 构 无 铅 压 电 陶 瓷 的研
高温 烧结 时会 大量挥 发 ， 造成 对 环境的铅 污染 ， 人 给
２ 铋 层状 结构 压电陶 瓷
Ａｕ ｉｌｕ 于 １ ４ ｒ ｌｓ ｖｉ ９ ９年 发 现 了铋 层 状 结 构 化 合
类 健康 带 来很 大 危 害 ， 有 违 予 人类 发 展和 环 境 保 这
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无铅压电陶瓷的研究现状与发展前景Tadashi Takenaka，Hajime NagataFaculty of Science and Technology，Tokyo University of Science，Yamazaki 2641，Nada，Chiba-ken 278-8510，Japan摘要：钙钛矿结构的陶瓷和铋层结构BLSF陶瓷因具有优良的绝缘性、铁电性和压电性，成为污染环境的含铅压电陶瓷的良好替代材料。
钙钛矿陶瓷广泛应用于高能换能器，具有较高的压电常数d33(>300pC/N)和高的居里温度Tc(>200℃)。
采用固相法制备的BaTiO3，即(1-x) BaTiO3-x(Bi0.5K0.5)TiO3[BTBK-100x]陶瓷,Tc 随着x的增加而增加。
BTBK-20+MnCO30.1wt%陶瓷显示出高的Tc（~200℃），同时机电耦合系数k33=0.35。
固相法得到的a Bi0.5Na0.5)TiO3-b BaTiO3-c Bi0.5K0.5)TiO3[BNBK(100a/100b/100c)陶瓷,相对于BNBK(85.2/2.8/12)的d33和Tc 分别为191pC/N和301℃。
另一方面，BLSF陶瓷是优良的高温压电传感器和具有高机械品质因数Qm的陶瓷共振器，并且在低温下谐振频繁(Tc-f r)。
施主掺杂Bi4Ti3O12的陶瓷例如Bi4Ti3-x Nb x O12[BINT-x]和Bi4Ti3-x V x O12[BIVT-x]表现出高的Tc（~650℃）。
BINT-0.08陶瓷初始晶粒的k33值为0.39并在350℃时保持这一值。
基于固相体系的Bi3TiTaO9(BTT)Sr x-1Bi4-x Ti2-x Ta x O9[SBTT2(x)](1≤x≤2)在x=1.25的P型半导体中表现出高的Qm值(=13500)。
关键词：铁电性，压电性，钙钛矿，铋层结构铁电体1. 前言压电性是电子和机电材料表现出来的重要性质。
应用最广泛的压电材料是三元系的PbTiO3-PbZrO3(PZT)。
然而，近年来为了环境保护人们期望使用无铅材料。
例如，欧盟将在电子和电器设备(WEEE)方面执行立法草案,限制有毒物质(RoHS)的排放和控制生活交通工具(ELF)。
因此，无铅压电材料作为PZT陶瓷的替代材料吸引了广泛的注意力。
无铅压电材料，如压电单晶，有钙钛矿结构的铁电陶瓷，以及钨青铜和铋层结构铁电陶瓷(BLSF)已有报道。
然而，没有哪种材料显示出优于PZT体系的压电性能。
为了替代PZT体系，要求划分和发展各种应用领域的压电性能。
例如，钙钛矿陶瓷能够应用于高能态的调节器。
另一方面，铋层结构铁电陶瓷(BLSF)可应用于陶瓷过滤和谐振器的可选择材料。
本文将详细介绍钙钛矿铁电陶瓷和BLSF陶瓷的绝缘性、铁电性和压电性，这两种陶瓷是可优先选择并能减少对环境损害的无铅压电材料。
2.实验陶瓷样品由传统固相反应烧结技术制备。
初始材料为纯度达99%以上氧化物或碳酸盐。
原料球磨后在600-850℃预烧1-2小时进行混合。
预烧后，压制成直径20mm厚10mm的圆片，于900-1350℃的空气中烧结2-4小时。
初始晶粒样品通过热腐蚀(HF)方法制备。
晶粒取向度F由Lotgering因子进行计算。
样品经抛光和热腐蚀后，其相结构通过CuKα以每分钟1°的扫描速度辐射进行X射线衍射分析。
最后，显微结构通过扫描电镜进行观察。
烧结过程中的质量损失由TG-DTA分光计进行分析。
由Ag-Pd加热粘贴制成的电极测试电性能,如绝缘性、铁电性和压电性。
介电常数(εr)和绝介电损耗(tanδ)通过自动LCR测试仪在1MHz下测量,这一系统在温度由绝对温度至900℃的范围内存在多频LCR(YHP4275A)。
在绝对温度下，电滞回线采用50Hz的Sawyer-Tower回路标准观察。
此温度下的电阻率可以通过高电阻计测得(YHP4329A和4339B)。
用于测量压电性能的样品在使用范围Ep=7-12V/mm温度Tp=RT-300℃下在硅油中加热7-10分钟。
压电性能通过基于IEEE标准的原则用谐振与反谐振的方法测量，采用阻抗分析仪(YHP4192A和4194A)。
（~33）型纵向振动是通过对4mm×2mm×2mm的矩形样品的测量完成的。
机电耦合系数由谐振和反谐振频率计算得出。
自由介电常数取决于样品电极1kHz时的电容。
弹性常数由频率常量和测量密度中计算。
最后，压电常数由机电耦合系数、自由介电常数和弹性常数以相应的比例关系计算得到。
3. 结果与讨论3.1 钙钛矿结构铁电性钙钛矿型铁电体如BaTiO3(BT),(Bi1/2Na1/2)TiO3和KnbO3都是人们熟悉的无铅压电材料。
这些陶瓷表现出大的压电常数，期望成为无铅压电材料中的调节器和高能换能器。
然而，它们也存在一些问题，如低居里温度，极化困难和相对密度较低等。
3.1.1 BaTiO3基陶瓷BaTiO3(BIT)是最早发现的具有铁电性的钙钛矿结构。
这种陶瓷有相对高的机电耦合系数(k33),部分用于声纳。
然而，BIT的居里温度较低(Tc=120℃)。
因此，这类陶瓷的工作温度范围对于实际应用而言较为狭窄。
为了扩大工作温度范围，就需要使BaTiO3基体陶瓷的Tc增加，研究基于固相系统的(1-x)BaTiO3-x(Bi0.5K0.5)TiO3的绝缘性和压电性能。
有报道称(Bi0.5K0.5)TiO3(BKT)的Tc 为380℃。
0≤x≤1时BTBK陶瓷的X射线衍射图谱显示具有单相钙钛矿结构。
图1给出BTBK-100x陶瓷的介电常数和介电损耗。
在BTBK-100x中，Tc随着x的增加而线形增加，如图2所示。
BTBK-20显示出的Tc高于200℃。
然而，在BTBK-100x 中,绝对温度和居里温度下的介电常数εr都随着x的增大而增加。
图3给出BTBK陶瓷作为功能陶瓷添加Mn后的电阻率ρ。
x=0.1时ρ达到最大值。
图4给出阻抗频率与BTBK20+Mn(0.1wt%)的Z(数量绝对值Z,θ相)的关系。
表1总结概括了BTBK陶瓷的居里温度和压电性能。
BTBK20+MnCO3(0.1wt%)(Tc=233℃)的机电耦合系数和压电常数分别为0.35和59pC/N。
另一方面,BTBK5+Mn(0.1wt%)(Tc=174℃)的压电常数为117pC/N。
3.1.2 (Bi1/2Na1/2)TiO3基陶瓷钛酸铋钠(Bi1/2Na1/2)TiO3(BNT)陶瓷表现出大剩余极化的强铁电性，Pr=38μC/㎝2，居里温度Tc=320℃。
BNT陶瓷的压电性能数据显示在持续工作时有欠缺，因为这类陶瓷极化困难。
另一方面，BNT陶瓷需要高于1200℃的烧结温度来获得致密实体。
考虑到Bi离子在烧结过程中温度高于1200℃时发生蒸发，低电阻率导致极化处理的欠缺。
从温度曲线的测量中发现，温度超过1130℃时Bi离子的蒸发造成质量损耗。
所以，BNT陶瓷在1100℃时烧结。
对于这种陶瓷，在1100℃保温时间达到100小时将获得高达95%的密度。
这种陶瓷的k33和d33分别为0.47和91pC/N,这些值在上述条件下大部分是相同的。
鉴于这些情况，能够清晰说明BNT陶瓷做为无铅压电材料具有良好的压电性。
近年来的研究发现，固相法获得的BNT基陶瓷的极化更易进行。
特别地，有准同型相界(MPB)的BNT陶瓷被期望获得好的压电性。
BaTiO3和KBT，(Bi1/2K1/2)TiO3是人们熟悉的正方晶系的无铅压电材料。
二元体系，即(1-x)(Bi0.5K0.5)TiO3-x BaTiO3(BNBT-100x)和(1-y)(Bi0.5K0.5)TiO3-y(Bi0.5K0.5)TiO3 (BNKT-100y)已经由Takenaka et.al.和Sasaki et.al.报道。
对于BNBT-100x和BNKT-100y当x=0.06-0.07时存在准同型相界。
对于三元体系，(Bi1/2Na1/2)TiO3- BaTiO3-(Bi0.5K0.5)TiO3(BNBK)的绝缘性和压电性的研究,集中在准同型相界处。
图5给出BNBK体系在准同型相界附近各相的关系。
在准同型相界区域，BNBT-6和BNKT-16的MPB在菱形晶系存在，BNBT-7和BNKT-20在正方晶系存在。
这一实验的组分制备可表示如下：a(BNBT-6)-(1-a)(BNBK-16)(BNBK1-a)a(BNBT-7)-(1-a)(BNBK-20)(BNBK2-a)对于每一系统,分别的,a=0,0.2,0.4,0.6,0.8和1通过X射线衍射发现,在菱方晶系和正方晶系中MPB存在于BNBK1和BNBK2系统之间。
BNBK1和BNBK2系统的居里温度近似为常量300℃。
图6给出BNBK1和BNBK2陶瓷随组分变化而变化的压电常数。
所有的BNBK2的压电常数值都比BNBK1的要大。
在BNBK2-0.4,显示出压电常数的最大值191pC/N。
在准同型相界区域周围获得压电常数有最大值。
据称0.852BNT-0.12BKT-0.028BT(BNBK2-0.4)是具有相对大的压电常数(191pC/N)和应用于高居里温度(301℃)的无铅调节器的可选择材料之一。
3.1.3 KNbO3基陶瓷铌酸钾KnbO3(KN)在室温下具有斜方晶系，在-10,225和425℃时发生相变，由菱方→斜方→正方→立方转变。
单个KN晶体具有高的压电活性。
然而，通过普通加热而获得致密KN基陶瓷却是困难的。
为获得致密KN基陶瓷，研究热锻法(HP)和掺杂添加剂的液态烧结方法。
目前，已经能够获得致密KN基陶瓷，然而，由于极化困难使得压电性较难获得。
另一方面，铌酸钾钠的电性能，KNbO3-NaNbO3体系，已经由Egerton和他的同事们报道了。
他们对于这一体系的陶瓷的研究揭示了相对低的介电常数和高的机电耦合系数在组分范围较宽时能够获得。
然而，他们认识到获得期望中陶瓷结构是困难的，因为这些材料在空气中烧结需要长时间保温来获得足够的致密化。
Tashiro et.al.称(K0.47Pb0.03Na0.5) NbO3陶瓷在1170℃加热40小时将显示出高的密度，机电耦合系数kp=0.44和Qm=0.152。
这种陶瓷的谐振和反谐振特性在图7中反映。
3.2 铋层结构铁电体铋层结构铁电体(BLSF)作为电子材料如绝缘、压电或是热电材料从应用的观点来看是很具有吸引力的,因为BLSF具有低的绝缘系数εs，高的居里温度Tc，在机电耦合系数上有大的各向异性。
因此，BLSF陶瓷是无铅压电应用物的优先可选择材料，这些应用物可以是具有高居里温度的压电传感器、过滤器、共鸣器或热电传感器。