西安交大研发无铅压电材料 有望改变“铅污染”

　　中新网西安11月27日电(记者冽玮)记者今天从西安交大获悉，经过两年多的深入研究，西安交通大学多学科材料研究中心主任、金属材料强度国家重点实验室首席科学家任晓兵博士所率领的研究小组，研发出一种对环境无害的无铅压电材料——锆钛酸钡钙。其具有令人惊异的压电性能，压电系数高达620皮库仑/牛顿，超越了全世界使用了半个世纪，但对人体和环境有害的核心压电材料——锆钛酸铅的性能(250—590皮库仑/牛顿)。

　　据了解，压电材料是一类广泛使用的重要的功能材料，它能在施加电场时产生伸缩变形，相反在施加压力时产生电压，具有电能与机械能相互转化的换能功能。这类材料的代表就是上世纪50年代发现的锆钛酸铅，它在半个世纪以来统治了绝大部分压电材料的应用。无论家用电器，还是工业产品，处处都可看到锆钛酸铅的影子。比如手机、打火机、煤气灶、电视、电脑、汽车、医用核磁共振诊断、舰船声纳等。

　　有专家透露，长期以来，90%以上的压电材料都含有铅，在如此广泛的产品中使用有对人体有害的含铅产品，由此而造成环境的大范围污染。开发一种能够替代锆钛酸铅的无铅压电材料，成为全球压电材料研究的一个热点。

　　据任晓兵介绍，该项研究得到了国家自然科学基金与“973计划”项目以及国家外专局/教育部首批学科创新引智(111)计划项目的支持。新研发出来的这种无铅压电材料的实际成本并不高，如果大规模投入生产，与含铅压电材料的实际成本相差无几，预计用5至10年左右的时间有望投产。

　　他表示，这项成果对无铅压电材料的研究开发具有重要意义，不仅研发出一种可以和锆钛酸铅相媲美、对环境无害的压电材料，更重要的是指出了开发大压电性能材料的新方法。预计该方法可望导致今后出现更多更好的无铅压电材料，从而引发长期使用有害的锆钛酸铅的工业界向无铅压电材料的变革。同时，也有望改变工业界相关的环境立法标准。