宽温域压电材料的研究进展及其柔性化设计

杨晓芳，石磊，王闻宇，金欣，牛家嵘，朱正涛，林童

摘要：近年来，随着汽车、石油、核电和航空航天等高温领域的发展，应用于极端环境中的无损检测、可持续自供电设备用宽温域压电材料成为研究热点。然而，具有优异压电性和高温稳定性的宽温域压电材料，由于质脆、硬度大，致使所制器件无法兼具柔性及高温稳定性而在高温精密化作业、可穿戴健康检测等应用中受到极大限制。因此基于宽温域压电材料的柔性化设计，以实现耐高温柔性压电装置的制备并最终大幅拓宽压电装置的高温工作潜力，成为目前压电器件的重要发展方向。本文首先针对300℃以下环境中应用的压电材料（锆钛酸铅、钛酸钡和碱金属铌酸盐）和500～1000℃环境中应用的Ⅲ族氮化物的研究进展进行了介绍，然后分析基于这些材料的柔性化设计技术及柔性化设计过程中所用衬底或复合基体的种类对最终器件高温稳定性的影响。

关键词：宽温域压电材料；柔性耐高温；薄膜；压电器件