大数跨境

高性能压电陶瓷:感知万物,精准驱动未来

高性能压电陶瓷:感知万物,精准驱动未来 CERADIR先进陶瓷在线
2026-01-15
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“天生我材必有用”,这不仅是我们耳熟能详的豪迈诗篇,更是材料世界的真实写照。材料的价值,源于被赋予使命的瞬间,而中材高新,正是这些“天赋”的发掘者与锻造者。我们相信每一份“天赋”,终将点亮时代。



当你按下打火机点火时,可能不会想到那瞬间的火花源自压电陶瓷的能量转换;当医生用超声探头检查身体时,更难察觉藏在设备核心的陶瓷元件正在进行百万次的机械振动。这种能实现电能与机械能双向转换的功能材料,早已渗透进人类生产生活的每个角落。从日常消费品到尖端科技领域,压电陶瓷正以材料革命的力量,重塑着产业形态与技术边界。


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材之本性:精准感知


高性能压电陶瓷是指具备优异压电性能的陶瓷材料,能够在外界机械应力作用下产生较大的电荷响应(压电效应),或在外加电场下产生显著形变。这类材料广泛应用于传感器、执行器、换能器、医疗成像和水声探测等高端领域。


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高性能软性压电陶瓷


图片图片高性能硬性压电陶瓷


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高性能压电复合材料


高性能压电陶瓷融合先进材料设计与精密微结构调控技术,相较传统PZT,其压电系数普遍提升20%以上,具备更高的d₃₃、更大的k₃₃以及更低的介电损耗,能量转换效率与响应灵敏度显著增强,广泛应用于精密传感、微致动、医疗影像、超声通讯等前沿领域。



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材之锻造:微观调控实现性能突围


依托高熵设计理念与先进制造工艺,山东工陶院实现了从基础研究到工业化可控生产的高效衔接。所制备的压电陶瓷在材料均匀性、致密度、加工适应性及综合性能方面均表现良好,为高端应用领域提供了技术支撑与可靠保障。通过微纳尺度结构与制备工艺的优化,压电陶瓷在脆性与一致性方面的技术瓶颈,使其即便在复杂工况下仍能保持优异而稳定的性能表现;结合高熵设计与相调控技术,显著提升了压电系数与极化能力,性能和稳定性大幅增强。


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精密烧结控制


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原子尺度元素控制(原子尺度元素Ti分布)


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晶界调控



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材之担当:从医疗影像到深海探测


高性能压电陶瓷,正成为深海探测、智能装备与先进制造领域不可替代的战略材料,助力实现关键核心技术自主可控。


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高性能软性压电陶瓷测试


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高性能硬压电陶瓷测试


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探测用换能器局部图
压电陶瓷



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凸阵换能器局部图
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B超压电陶瓷片局部图


山东工陶院制备的高性能压电陶瓷已在多家主流用户单位实现应用与供货,产品性能获得行业用户的认可。凭借在材料设计、工艺创新及性能工程化方面的技术优势,为精密传感、超声探测、医疗影像等领域服务。先后获得国家自然科学基金、山东省重点人才工程等项目支持,为高端压电功能陶瓷的持续创新贡献力量。


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打火机火花、超声探头振动,压电陶瓷或许隐藏于设备深处,但背后是多项应用指标的协同突破,以精准的“感知力”与“行动力”,支撑深海探测、医疗影像等高端领域,成为智能时代不可或缺的功能材料。山东工陶院将其转化为产品,两年内获得多项项目支持、供货主流单位,助力核心技术自主可控,推动产业升级


而这正是对“天生我材”的生动诠释——每一种材料都有其“天赋使命”,我们的责任就是让它们的潜能,配得上这个时代的需求。

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本文来源于公众号“中材高新材料股份有限公司
版权归原作者所有



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