1.引言 过去，铅基压电材料，如（Pb，Zr）TiO3和Pb（Mg，Nb）-PbTiO3系统，已经占据了价值数十亿美元的电子设备市场。

锆钛酸铅体系（PZT） 具有优异的电学性能以及其良好的稳定性与工艺适应性，数十年来备最受研究工作者的关注。

但是,由于在PZT系陶瓷中氧化铅的含量超过原料总质量的60％以上,氧化铅是一种易挥发性的有毒物质,如果长时间工作在具有氧化铅的环境中,这些氧化铅将蓄积在人的体内,致使大脑和神经系统受到损伤[1]。

另外,如果这些铅基压电陶瓷被废弃后因管理不善而被丢弃在大自然中,这些物质中所包含的铅可以通过酸雨等途径带入水中、渗进土壤,造成对地下水和农田的污染,给人类及生态环境带来严重的危害,这与人类社会的可持续发展相悖。

出于安全问题，许多国家已经实施了法规，例如：欧盟限制有害物质指令（RoHS），禁止在电子设备中使用危险铅（Pb）[2]。

该法规成功地控制了Pb在各种应用中的使用，但在压电材料的情况下却没有，这主要是由于替代品的可靠性差。

由于人类可持续发展的需要,压电陶瓷的无铅化是最终的发展方向。

随着探索的深入，新一代压电陶瓷材料的研究成果也不断涌现出来。

无铅压电陶瓷,或称环境协调性压电陶瓷,是指既具有满意的使用性能又具有良好环境协调性的一类新型功能陶瓷材料,它要求材料体系本身不含对生态环境可能造成损害的物质特别是铅,并且在制备、使用和废弃处理过程中不产生对环境可能有害的物质,以及制备工艺应具有耗能少、对环境污染小等良好的环境协调性。

归纳以来,无铅压电陶瓷比铅基压电陶瓷具有如下诱人优势： 1) 对环境友好,对人类赖以生存的自然环境不会释放有毒物质 2) 适用于铅基压电陶瓷不能使用的领域,如植入人体的超声诊疗器件等 3) 由于它们具有较低的声阻,因此它们与生命组织能很好地相匹配 4) 具有较高的居里温度,从而具有较宽的使用范畴[3]。