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科学研究
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我校材料学院吴家刚教授应Springer Nature邀请出版国际上第一本系统介绍无铅压电材料全英文专著——《Advances in Lead-Free Piezoelectric Materials》

时间:2018-12-19  来源:材料科学与工程学院   作者: 

近日,应世界著名出版公司Springer Nature(斯普林格自然)的邀请,我校材料科学与工程学院吴家刚教授撰写了题为《Advances in Lead-Free Piezoelectric Materials》的全英文专著(ISBN 978-981-10-8997-8),吴家刚为唯一署名作者,四川大学作为唯一署名单位。该书共分九个章节,共计522页,是国际上第一本系统介绍无铅压电材料结构、性能以及器件的全英文专著。

压电陶瓷材料因可实现电能与机械能的相互转换而被广泛应用于航空、通讯、医疗等众多领域,以锆钛酸铅为代表的铅基压电陶瓷因其优异的性能而得到广泛应用。然而锆钛酸铅中的铅含量高达60 wt%,在生产、使用和回收过程中会对人类健康和环境造成危害。尤其是,欧盟 Restriction of the use of certain Hazardous Substances (RoHS)建议委员会最新发布建议书称,2020年后有毒的铅基陶瓷将逐渐被无铅压电陶瓷取代。因此,发展高性能无铅压电材料来替代部分铅基压电材料就显得十分重要和紧迫。

吴家刚教授长期致力于无铅压电陶瓷材料的性能调控和物理机理研究,在钙钛矿型无铅压电陶瓷相界调控方面取得了一系列进展,特别是通过提出新型相界思路在铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的压电性能上实现了一系列进展。该专著结合他本人10余年的相关研究从无铅压电材料的发展历史、制备表征技术、几类无铅压电材料(铌酸钾钠、钛酸铋钠、钛酸钡、铁酸铋、铋层状结构)研究进展、无铅压电材料器件研制与评价以及无铅压电材料未来挑战等方面系统地介绍了无铅压电材料的研究进展。系统归纳总结了钙钛矿型无铅压电材料微观结构(相结构、畴结构、晶粒尺寸等)与宏观性能(压电、应变、温度稳定性等)的关联,重点阐述了相界构建对于性能调控的重要性,总结了无铅压电材料高性能的物理机理,特别对无铅压电材料的器件研究进行了介绍与评价。最后提出了无铅压电材料在实现最终实用化道路上仍需解决的关键科学问题,并展望了该领域未来的发展方向。

Springer Nature是全球著名的出版机构,致力于为全球科研界提供最佳服务。专著中的相关研究工作得到了国家自然科学基金委的资金支持。

英文专著链接:https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-10-8998-5

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