1947年,美国Roberts在BaTiO3陶瓷上,施加高压进行极化处理,获得了压电陶瓷的电压性,随后,日本积极开展利用BaTiO3压电陶瓷制作超声换能器、高频换能器、压力传感器、滤波器、谐振器等各种压电器件的应用研究,这种研究一直进行到50年中期。
1955年,美国B.Jaffe等人发现了比BaTiO3压电性更优越的PZT压电陶瓷,促使压电器件的应用研究又大大地向前推进了一大步。BaTiO3时难于实用化的一些用途,特别是压电陶瓷滤波器和谐振器,随着PZT的问世,而迅速地实用化,应用声表面波(SAW)的滤波器、延迟线和振荡器等SAW器件,在七十年后期也取得了实化。
根据不同的依据,目前各种非铅系压电铁电陶瓷体系划分略有不同。综合各种分类做如下归纳。钙钛矿结构钙钛矿结构名字来源于CaTiO3这种矿物的结构,其化学通式为ABO3,许多重要的压电陶瓷(bao括铅系和非铅系的陶瓷)都是以钙钛矿结构存在。
主要bao括钛酸钡( BaTiO3 )基(BT基)无铅压电陶瓷、钛酸铋钠[(Bi0. 5Na0. 5 )TiO3]基(BNT基)无铅压电陶瓷和碱金属铌酸钾钠[(K,Na)NbO3]基(KNN基)无铅压电陶瓷。钨青铜结构此类晶体结构与钙钛矿结构类似(故在体系划分时有时并不单独列出)。
主要bao括以铌酸锶钡(Sr1-xBaxNb2O6)系和铌酸钡钠(NaBa2Nb5O15)系为表的无铅压电陶瓷。铋层状结构此类压电陶瓷为具有层状结构的化合物,是由铋层状结构化合物层和钙钛矿结构的晶格层穿插交叠而成。
主要bao括以钛酸铋(Bi4Ti3O12)、钛酸铋钙(CaBi4Ti4O15)和钛酸铋锶(SrBi4Ti4O15)为表的铋层状结构无铅压电陶瓷。