无铅压电陶瓷

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BNT基无铅压电陶瓷研究进展

度和简单的制造工艺．因此，ＮＴ基无铅压电陶瓷被认为是取代铅基压电陶瓷最优体系之一．是，ＮＴＢ但Ｂ
压电陶瓷在室温下矫顽场较大（３１ｋｃ，电流高，以充分极化，且ＢＥ一７．Ｖ／ｍ）漏难而ＮＴ陶瓷中的Ｎａ０。易吸水，烧结温区狭窄，导致了陶瓷的致密性和化学物理性能稳定性欠佳，因此，纯的钛酸铋钠陶瓷难以单实用化［］如何降低ＢＴ的矫顽场、４．Ｎ提高ＢＴ的压电活性、Ｎ改善烧结性能等是ＢＮＴ陶瓷实用化的关键．２Ｏ世纪６Ｏ年代起，内外大量学者开始对Ｂ国ＮＴ基压电陶瓷进行广泛研究，成功制备了许多具有并实用化前景的陶瓷体系．文归纳了Ｂ本ＮＴ基无铅压电陶瓷体系的各种改性研究及发展趋势．
１添加多组元改性ＢＮＴ基压电陶瓷
从对ＰＴ压电陶瓷研究经验看，同型相界（Ｂ对压电陶瓷的电学性能有较大影响［］同样，Ｚ准ＭＰ）６．通
过对ＢＮＴ基无铅压电陶瓷添加另外一种或多种体系，加体系的多元化，求二元或多元体系的准同型增寻
相界（Ｂ以获得较好的压电性能，ＭＰ）被认为是目前对ＢＮＴ改性最重要而且是最有效的方法之一［．８］１１二元改性Ｂ．ＮＴ基无铅压电陶瓷体系
现在，已经成功合成了许多具有实用化前景的ＢＮＴ基压电陶瓷，而其中有些体系的研究已经相当成熟，：ＮＴＢＴｉ３Ｂ，Ｎ — ｉ５ｏＴＯ（ＫＴ）如Ｂ＿ａＯ（Ｔ）ＢＴＢｏＫ．ｉ３Ｂ．５体系等．

BNKT-BZN无铅压电陶瓷的制备及电学性能研究

ｅｌｅｃｔｒｉｃｃｅｒａｍｉｃｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙＸＲＤａｎｄＳＥＭ．ＴｈｅＸ— ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｌｌｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｂｅｃａｍｅ
ＢＮＫＴ－ＢＺＮ无铅压电陶瓷的制备及电学性能研究
王珊，陆翠敏，赛玉荣，郭英健，李铭，祁永霞
（天津理工大学材料科学与工程学院，天津３００３８４）
摘要：采用传统固相法制备得到（Ｏ．８一ｚ）Ｂｉ。５Ｎａ０＿５ＴｉＯ。－０．２Ｂｉ。ｌ５Ｋ。５ＴｉＯ。一ｘＢｉ（Ｚｎ２Ｎｂ１／３）Ｏ。（摩尔分数Ｏ ≤ ｚ ≤０．０６）（简称（Ｏ．８一ｚ）ＢＮＴ一０．２ＢＫＴ－ｘＢＺＮ）无铅压电陶瓷。利用ＸＲＤ、ＳＥＭ等测试技术表征了该体系陶瓷的晶体结构、表面形貌及介电和压电性能。研究结果表明，所有组分的陶瓷样品均形成典型的钙钛矿结构；同一烧结温度下，随着Ｂｉ（Ｚｎ。，３Ｎｂ／。）Ｏ。含量的增加，晶粒尺寸增加；在１１８０℃ 烧结温度保温２ｈ的条件下，组成为一０．０２的陶瓷样品经极化后，压电常数ｄ。。一４８ｐＣ／Ｎ，相对介电常数￡ｊ。／￡。一５９８．９，介电损耗ｔａｎ占一０．０４８４５。关键词：无铅压电陶瓷；钙钛矿；晶体结构；表面形貌；介电性能；压电性能

无铅压电陶瓷的制备与性质

料，在材料加工过程、储运、元件制造、使用及其废弃
收稿日期：０７０．５２０．３０基金项目：广东省自然科学基金重点项目（２９１００５）
物处理过程中，都容易对环境和人类造成严重危害．
因此，究和开发压电、电陶瓷等无铅电子陶瓷材研铁料是近年来研究与开发的重要方向和热点课题．
目前研究的无铅压电陶瓷主要包括钛酸钡
作者简介：庄志强（９５）男，１４．，教授，博士生导师，主要从事信息功能材料与电子元器件的研究．．ａｌｓｕｎ＠Ｅｍｉｚａｇ：ｔｈ
ｓｕ．ｄ．ｎｃｔｅｕｃ
（Ｔ）Ｂ基无铅压电陶瓷、层状结构无铅压电陶瓷、铋
形．中还讨论了Ｔ文ａ组分对材料介电常数温度特性、电性质的影响．＝７时，压当１％ＬＫＴ陶瓷的压电常数、面机电耦合系数和介电常数分别为２５ｐ／、．９和ＮＮ平３ＣＮ０４
１９．．陶瓷材料已经达到工业应用的要求，２３５该目前已被尝试应用于制造压电蜂鸣器．
Ｖｏ１３Ｎｏ．１．５０
（ａｒＳｉｎｅＥｉｏ）Ｎｍ￣ｃｃｄｔｎｅｉ
Ｏｃｏｅ２０ｔｂｒ０７
文章编号：１０－６Ｘ（０７１－１５０００５５２０）０００・６
无铅压电陶瓷的制备与性质术
庄志强黄浩源王歆魏群莫卿具

(K,Na)NbO3基无铅压电陶瓷的研究现状与进展

ＪＡＮＧａｇ，ＬＩＹｕｍｉｇＩＬｉｎｅｎ，ＺＨＡＮＧｌ，ＬＩＨＬａＡｏｎｕ，ＷＡＮＧｈｍｅ，ＨＯＮＧｎＲｕｈａＺｕｉＹａ
（ｈｏｆａｅｉｌｃｅｃｎｇｎｅｉｇ，Ｊｎｄｚｅｒｍｉｎｔｔｔ，Ｊｎｄｚｅ３４３ｃｓｏｌｏｔｒａｓＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎＭｉｇｅｈｎＣｅａｃＩｓｉｕｅｉｇｅｈｎ３３０）
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
受关注。ＳｉａｏＹ等制备的织构化（Ｎ）ｂ。简称ｔＫａＮＯ（ＮＫＮ）系无铅压电陶瓷的压电性能几乎与ＰＴ相媲美，体Ｚ使
ｔｉａｄｄｅｅｔｉｒｐｒｉｓｎｔｅｅｄｈｕｕｅｐｏｐｃｆ（，）（３ｂｓｄｌａ —ｒｅｐｅｏｌｃｒｃｃｒｍｉｓｉｒｃｎｉｌｃｒｃｐｏｅｔ．Ｉｈｎ，ｔｅｆｔｒｒｓｅｔｅｏＫＮａＮｂ）ａｅｅｄｆｅｉｚｅｅｔｉｅａｃｎｄｐｎｎｄｆａｉｎａｄｇａｎｏｉｎａｉｎｔｃｎｑｅｓｐｅｉｔｄｏｉｇａｄｍｏｉｉｔｎｒｉｒｅｔｔｅｈｉｕｓｉｒｄｃｅ．ｃｏｏＫｅｒｓｙｗｏｄ（，）Ｏａｏｉｇｍｏｉｉａｉｎ，ｌａｆｅｉｚｅｅｔｉｅａｉｓｒｉｒｅｔｔｏｅｈｉｕＫＮａＮｂ，ｄｐｎｄｆｔｃｏｅ＆ｒｅｐｅｏｌｃｒｃｃｒｍｃ，ｇａｎｏｉｎａｉｎｔｃｎｑｅ

BNT无铅压电陶瓷体系的设计及制备工艺研究

０引言
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｘｙ０１，＋＝．Ｙ分别取０２Ｏ４０６００，相对于ｘ分别取８．、．、．、．０００８０１、．、．２０１；．６０１０１、．０原料：２Ｏ（４Ｎａ３Ｃ工业纯）ＫＣ（９％）、２Ｏ３９、Ｌ２Ｏ（ｉ工业纯）Ｂ２（９７、ｉ（９．、Ｃ、ｉ９．Ｏ３％）ＴＯ２９Ｏ％）聚乙烯醇（Ｖ；ＰＡ）设备：电子天平（Ｇ１、Ｔ７）电热鼓风干燥箱（１２、ＤＬ０）微粒球磨机（一１、式电阻炉（ｘ一２５ｌ）携带式直ｗＩ）箱ｓ．Ｏ、一
ｒａｍｅｔｅ
Ｋｅｗｏｄ：ｅｄｆｅｉｚｅｅｔｃＣｅｍｉｓＳｄｕＢｉｍｕｈＴｔｎｔ — ａｅａｅａｓＥｅｔｃｌｒｐｒｅ；ｉｔｒｇｙｒｓＬａ — ｅＰｅｏｌｃｒｒｃ；ｏｉｍｓｔｉａｅｂｓｄＭｔｒｌ；ｌｃｒａＰｏｅｔｓＳｅｉｒｉａａｉｉｉｎｎ
ＮａｓｉＴＯ固溶体具有铁ｏＢｉ５
．
电性强、电耦合常数大、电常机介
数小等好性能，它还具有弛豫性铁电体的特性，成温度属烧中温烧结，比较容易获得好的陶瓷烧结体。但是单纯的ＢＮＴ陶瓷较难实用化。１６１９２年，．．ｕｅＣＦＢｈｒｅ就在ｘ００的组成．８范围内研究了（一）ＮＴｘＫＴ钛酸铋钾Ｂ１Ｂ —Ｂ（ｘｉ０）的品格参数与组成的关系。本文对Ｂ” Ｎ一ｘＴＯ（ｉ（ａＬ．ｉ，简称Ｂ・ＮＫＴ陶瓷进行了初步研究，定了该体系的最佳制备工艺Ｌ）确

无铅压电陶瓷的器件应用分析

ＹＩ－ｉ，ＬＩＯｎｗｅＮＱｉ ‘ ｙＡＹｕ－ｎ，ＬＩｎｍｉｇＸＡＯｎｕｎＮＤｕ－ｎ￣，ＩＤｉ￣ｑａ
（．ＤｅｔｆＣｈｍｉｔｙＥｎｉｅｒｎ１ｐ．ｏｅｓｒｇｎｅｉｇ，Ｈｅｅｎｖｒｉｙ，Ｈｅｅ０２ｆｉＵｉｅｓｔｆｉ２３０２，Ｃｈｎａｉ；
维普资讯
第２卷第２８期
２６年４月００
压
电
与
声
光
Ｖｏ．８ＮＯ２１２．
Ａｐ．００ｒ２６
ＰＩＯＥＬＥＺＥＣＴＥＣＴＲＩＣＳ＆ＡＣＯＵＳＴＯＯＰＴＩＣＳ
文章编号：０４２７（０６０ — １４０１０ —４４２０）２０６—３
无铅压电陶瓷的器件应用分析
尹奇异廖运文，敦敏肖定全，赁，
（．肥学院化工系，徽合肥２０２；．川大学材料科学系，川成都６０６）１合安３０２２四四１０４
摘
要：着社会可持续发展战略的实施和人们环保意识的加强，铅压电陶瓷及其器件应用已成为当前铁随无
电压电材料及其应用研究的热点之一。该文通过对近期铋层状结构和ＢＮａｚＯｉｚｌＴｉ３基无铅压电陶瓷，／／以及研发
的无铅压电陶瓷的相关压电参数的分析，照传统ＰＴ基压电陶瓷的器件应用，析了无铅压电陶瓷相关性能参对Ｚ分

KNN-LTN基无铅压电织构陶瓷的相结构与性能

统的自由取向的ＫＮＮ — ＩＴＮ基陶瓷相比，织构陶瓷的压电常数ｄ。。提高，并随着保温时间的增加而增大。
关键词：无铅压电陶瓷；铌酸钾钠；织构；保温时间
中图分类号：ＴＮ３０４文献标识码：Ａ
．
．
．
．
ｒｅａｃｔｉｖｅｔｅｍｐｌａｔｅｄｇｒａｉｎｇｒｏｗｔｈ（ＲＴＧＧ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｉｔｈｔｈｅｐｌａｔｅ－ｌｉｋｅＮａＮｂ０３ｐａｒｔｉｃｌｅｓａｓｔｅｍｐｌａｔｅ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｏａｋｉｎｇｔｉｍｅｏｎｔｈｅｐｈａｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｔｅｘｔｕｒｅｆｒａｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ
ｔｉｍｅｏｆ１０ｈ．Ｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｌｏｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｏａｋｉｎｇｔｉｍｅ．
ＧＡｏＦｅｎｇ，ＬＩＵＬｉａｎｇｌｉａｎｇ，ＤＥＮＧＺｈｅｎｑｉ，ＬＩＢｏ，ＸＵＢｅｉ，ＴＩＡＮＣｈａｎｇｓｈｅｎｇ

压电陶瓷分类

压电陶瓷分类
1. 压电陶瓷有好多不同的类型啊！就像水果有各种各样的品种一样。

比如说钛酸钡压电陶瓷，这可是个厉害的角色呢！在一些传感器里经常能看到它的身影，就像草莓在水果沙拉中那么显眼！
2. 还有锆钛酸铅压电陶瓷呀！它就如同团队中的骨干，在超声换能器等领域发挥着关键作用。

你想想看，要是没有它，那得有多糟糕呀！
3. 偏铌酸钾钠压电陶瓷也不能小瞧哦！它有点像隐藏的高手，在一些特殊的应用场景中悄然发力，就如同平时低调但关键时刻能大显身手的人一样。

4. 无铅压电陶瓷也是一大类呢！它多重要呀，就像是环保界的明星，为了我们的环境和健康努力着，这难道不令人敬佩吗？
5. 高居里温度压电陶瓷呢，就像能在高温环境下依然坚强工作的勇士，在一些高温的条件下依然可靠，你说酷不酷？
6. 软性压电陶瓷也是很特别的存在！它就好像一个温和的伙伴，能适应很多不同的情况，给我们带来很多便利呀！
总之，压电陶瓷的分类真的好丰富，每一种都有着独特的魅力和用途，在我们的生活中扮演着重要的角色呢！。

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无铅压电陶瓷摘要：锆钛酸铅系（简写PZT）含铅陶瓷是目前广泛使用的高性能压电陶瓷，然而其对人类和自然会造成长期危害。

本文综述了替换材料无铅压电陶瓷的研究进展，包括锆钛酸钡(BZT)基、钛酸铋钠(BNT)基、铌酸钾钠(KNN)基、铋层状结构和钨青铜结构五类无铅压电陶瓷的性能，并分析制备方法和掺杂改性对无铅压电陶瓷的性能的影响，为改进工艺提高压电性能提供理论依据。

关键词:无铅压电陶瓷；压电性能；锆钛酸钡；钛酸铋钠；铌酸钾钠; 铋层状结构；钨青铜结构Abstract:Leaded ceramic is widely used because of its high-performance piezoelectric so far. However, it can cause long-term hazards to human and natural. The research development of lead-free piezoelectric ceramics is briefly introduced，and the performance of BZT,BNT, KNN, and bismuth layered lead-free piezoelectric ceramics are mainly introduced, and the effects of different modification methods on piezoelectric performance on them are analyzed. It will provide theoretical supports to improve the piezoelectric properties.Keywords:lead-free piezoelectric ceramic; piezoelectric performance; BaTiO3; Bi0.5Na0.5TiO3; NaNbO3; Bi-layer structure;tungsten bronze structure一、引言压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料[1]。

压电陶瓷因具有稳定的化学特性、优异的物理性能、易于制备各种形状和任意极化方向材料的特性，而广泛应用在各个领域。

然而，目前广泛使用的高性能压电陶瓷是含铅陶瓷，以锆钛酸铅（PZT）为代表的铅基陶瓷以其在准同型相界（MPB）附近极强的铁电、压电、机电性、高居里点（T C）和良好温度稳定性等，始终统治压电陶瓷世界市场[2]。

然而在高温烧结或加工时易挥发一种有毒的物质PbO，生产出来的陶瓷在生产、使用及废弃过程中会对人类社会和自然界造成长期危害[3]。

因而替代材料无铅压电陶瓷正在如火如荼的开展。

目前无铅压电陶瓷体系大致可分为钙钛矿系、铋层状结构系和钨青铜系。

钙钛矿系无铅压电陶瓷包括BaTiO3(BT)系、钛酸铋钠(BNT)系、铌酸钾钠(KNN)系无铅压电陶瓷。

其中，BT 基钙钛矿无铅体系以其优异的压电、铁电和介电性成为近年来研究最多、发展潜力最大的无铅体系之一。

目前现在研究主要从两方面来改善无铅压电陶瓷材料的压电性能，一是通过不同的制备方法和制备工艺来提高压电性能；二是通过材料组分的掺杂改性来提高材料的压电性能。

二、无铅压电陶瓷体系1、BaTiO3基无铅压电陶瓷体系BaTiO3是最早发现的一种具有ABO3型钙钛矿晶体结构的典型铁电体，具有很高的介电常数、较大的机电耦合系数、中等的机械品质因数和较小的损耗。

由于BaTiO3具有铁电、压电、介电、热释电和光电性能而广泛应用于陶瓷电容器、绝缘子、介质放大器等。

其在120 ℃以上为立方相（P m3m），无铁电和压电性。

温度诱导的结构相变为多晶相转变（PPT)，BT 有三个PPT，分别在130℃、5℃和-90℃时，发生立方-四方（C-T）、四方-正交（T-O）和正交-三方（O-R）相变。

早期制备的BT 陶瓷的压电性中等（d33～190 pC/N）、T C偏低（～130 ℃）、工作温区狭窄、Ts偏高（> 1300 ℃）等使其很难直接取代铅基压电陶瓷[5]。

随着对BT基无铅压电陶瓷研究的不断深入，离子取代、引入新组元和采用新制备技术已成为研究BT基无铅压电陶瓷改性的新方法。

由于晶粒尺寸对钛酸钡压电陶瓷的铁电性能有很大的影响，因此当钛酸钡陶瓷的晶粒尺寸不同时，钛酸钡的晶体结构、铁电性能等有很大的不同。

吴思华等研究表明，对于粗晶钛酸钡，如Ba(Ti1-x Zr x)O3基压电陶瓷的d33可达340pc/N(室温可达300 pc/N)，并且工作温区有所拓宽。

而高礼杰等研究，对晶粒尺寸在0.45-2.2um范围的ＢＴ无铅压电陶瓷的研究显示，在尺寸在1.2um时，室温的介电常数达到最大值（4143）。

当晶粒尺寸小于1.2μｍ时，随晶粒尺寸的减小，介电常数迅速减小[4]。

2010 年，李敬峰等人分别用火花等离子体烧结法（SPS）和固相反应法获得d33=416pC/N 和193 pC/N的BT 陶瓷，指出其d33强烈依赖于电畴尺寸[5]；2012 年，任晓兵等人发现BaTiO3-xBaSnO3陶瓷在室温附近C-T-O-R 四相共存的MPB组分的室温εr= 75000，d33= 697 pC/N，并结合朗道模型提出其强压电性和强介电性来自其四相共存使极化反转和应变势垒能降到最小[6]；目前，高T C 和宽温区稳定强压电性是BT 基无铅陶瓷改性研究的重点和难点所在。

2、钛酸铋钠(BNT)系无铅压电陶瓷(Bi0.5Na0.5)TiO3（BNT）是1960 年Smolensky 等人发现的一种 A 位复合钙钛矿结构弛豫铁电体，室温为R 相，R3c 点群，T C= 320 ℃，具有较强的铁电性（Pr= 38uC/cm2）、较大k t（40-50 %）、较低εr（240 - 524）、低Ts（< 1200℃）和较好的声学性能等，但其很难直接应用，因为其合成温区狭窄，原料Na2O 易潮解且高温挥发严重使其致密度偏低，其较大E C（～73 kV/cm）和Bi 挥发导致的高电导率使极化困难、d33偏低、tanδ较大。

另外，升温时BNT 陶瓷呈现复杂的相变，T > 320 ℃其为立方相，T < 200 ℃其为三方相，在200 - 320 ℃晶体中T-R 共存且呈弥散相变，退极化温度较低（T d= 187 ℃），部分文献把其T d 归因于该温区反铁电相出现，也有部分文献认为该温区出现的中间相不一定全是反铁电相，还有待进一步的研究。

目前，BNT 基陶瓷的改性研究主要集中在用离子掺杂、添加助烧剂、引入其他组元固溶等将PPT 移至室温附近或构建MPB 以降低E C、提高d33。

如BNT 陶瓷中Ca、Ba、Mn、Pb 和Sr 等掺杂可有效降低其EC，增强压电性。

Fu Peng 等[4]制备了La2O3掺杂BNBT6陶瓷，研究表明，当掺杂0.6%的La2O3时，(Bi0.5Na0.5)0.94-Ba0.06TiO3（BNBT6）陶瓷的压电常数d33达到了167Pc/N，机电耦合系数达到0.30.介电常数达到1470，当掺杂量为0.4%时，制备的压电陶瓷的压电性能最好，其中d33=175Pc/N，k p=0.31，Q m=118，此时晶粒的边界也很明显，如图1。

图1 La2O3掺杂BNBT6陶瓷的SEM图Fig.1 SEM micrographs of BNBT6 ceramics doping La2O3单召辉等[7]采用两步合成工艺Ｂ位取代制备了（1-x）Bi0.5Na0.5TiO3-x （Mg1/3Nb2/3）O3无铅压电陶瓷材料，综合材料压电性能测量结果表明，在x=0.015时，d33=101pC/N，k t=0.48。

此外，在ＢＮＴ中掺杂稀土元素及锰的氧化物可以改善BNT陶瓷的压电特性。

所以，BNT 基无铅体系是取代铅基陶瓷的重要备选材料之一。

3、铌酸钾钠(KNN)系无铅压电陶瓷KNbO3（KN）是1949 年Matthias 等人首先发现的钙钛矿铁电体，室温下为O相，在-10 ℃、225 ℃和-435 ℃附近分别发生R-O、O-T 和T-C 相变，T C= 435 ℃，致密KN 陶瓷需用热压法或液相烧结法并添加助烧剂等特殊方法才能实现，易破碎，难实用。

1959年，L.Egerton等人发现KN与反铁电体NaNbO3（NN）形成的(1-x)KN- xNN（KNN）固溶体在很宽组分范围内具有较小εr和较大kp，其MPB 组分（x = 0.5）内两个晶格常数不连续的O 相共存，铁电和压电性最佳。

但K2O 和Na2O 极易潮解且900 ℃以上挥发严重使样品偏离化学计量比、易出现杂相、致密度偏低，使其压电性欠佳（d33= 80 pC/N）。

目前主要通过改变制备方法、固溶、引入助烧剂、离子置换等提高KNN陶瓷的致密度，降低Ts，抑制Na 和K 等元素挥发，拓宽工作温区，改善铁电和压电性。

如2004 年，Y. Saito 等[8]人用TGG 法制得压电性媲美于实用PZT 陶瓷的[001]织构(K0.5Na0.5)NbO3-LiTaO3-LiSbO3陶瓷（d33> 419 pC/N 且TC>250 ℃）。

KNN 基陶瓷的离子掺杂改性多集中在Li+、Ag+、Ba2+、Ca2+、Sr2+和Bi3+等的A 位取代和Ta5+、Sb5+、Ga3+、Ti4+、Sc3+和Mn4+等对 B 位Nb5+的置换。

另外，ZnO、MnO2、Ag2O、CuO等助烧剂的引入作为KNN 基陶瓷改性的有效方法而始终备受关注。

2012 年，X. M. Pang 用微量ZnO 掺杂提高了KNN 陶瓷的致密度、压电和介电性；随后，其在含 1 mol% ZnO 的KNN 陶瓷中加入1 mol % 助烧剂K5.70Li4.07Nb10.23O30使其T O-T降低、T C升高，压电性改善（d33= 131 pC/N）；大量研究表明[9]，在KNN 中引入LiTaO3、LiNbO3、CaTiO3、LiSbO3、BiScO3、BiCoO3、BNT 和BT 等形成二元或多元固溶体可显著改善其压电性。

宽温区、高致密度、低Ts和强压电性是目前KNN 基陶瓷改性研究的重点。

但是碱金属铌酸盐陶瓷具有介电常数小、压电性能高、频率常数大、密度小等特点但是由于其成本很高，很难实现大规模实用化。

4、铋层状结构系无铅压电陶瓷铋层状结构压电陶瓷材料具有以下特点：低介电常数、高居里温度、压电性各向异性明显、高绝缘强度、高电阻率、低老化率、高的介电击穿强度以及烧结温度等。