


本次会议汇聚了压电陶瓷产学研各界的专家、技术工程师以及各知名企业的代表,共聚一堂,共同探讨行业存在问题及突破之路,加强技术交流,促进上下游合作。
本次会议有15个议题,主要围绕压电陶瓷材料研发、元器件及其工艺、精密驱动技术、超声换能及产业化应用几个方面进行讨论,行业的资深人士为我们做出了精彩分享。

下面,我们将从嘉宾分享、展台风采、现场互动及特写这三大部分来回顾本届会议精彩时刻。

一、报告部分
1.《高温压电陶瓷材料研制与应用进展》 中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员 周志勇


会上,彭老师围绕高温压电陶瓷材料研制与应用展开,重点介绍不同温区材料体系、制备工艺、服役可靠性及AI辅助研发。高温压电材料主要面向航空航天、发动机监测、集成电路、智能制造、医疗等领域,应用形式包括传感器、换能器和执行器。其最高使用温度与居里温度密切相关,通常使用温度上限约为居里温度的 2/3~3/4。高温压电陶瓷主要应用在航空发动机、EUV光刻机(高温压电液滴发生器)上。以航空发动机为例,关键部位可能长期处于260℃、482℃、649℃甚至760℃环境,同时还要承受高转速、宽频振动,因此普通PZT难以覆盖全部高温需求。
高温压电陶瓷研究重点分成几个温区,260~350℃主要采用PZT、BS-PT钙钛矿材料,500℃以上重点发展铋层状压电陶瓷。通过复合离子掺杂、新型成型烧结及极化工艺,材料高温稳定性和力学性能得到提升。
2.《歌尔微电子压电技术及产品介绍》 歌尔微电子股份有限公司 压电首席专家 俞胜平


歌尔微从2016年开始建设压电材料研发能力,随后逐步拓展到器件和系统方案。目前拥有从压电材料研发、压电陶瓷器件、多层共烧、模组设计、驱动芯片到系统方案的一整套全栈能力,在消费电子、汽车电子、IoT、散热、触控、马达和音频等领域拥有广泛应用。
材料端,歌尔微拥有PZT材料体系包括P5H、P4、P8、P5A以及KNN无铅压电材料等。覆盖高压电系数、高机械品质因数、耐高温等不同需求。 器件端,拥有不同尺寸、不同层数的LTCC多层压电陶瓷叠堆,单层厚度可以做到约20–60 μm;最高叠堆层级达592层。应用端,在触控反馈方面,歌尔微针对智能眼镜、智能戒指、笔电、耳机和汽车等场景开发了不同形态的压电触控器件与模组,可实现局部振动、滑动跟手、毫秒级响应、防水和多种表面适配。笔电TouchPad方案采用“多层压电陶瓷+驱动芯片+电容膜”结构,可实现按压反馈、滑动反馈、单击、双击和多指缩放等功能,响应速度小于1 ms。
3.《骄成攀特:MFC用一体共烧压电陶瓷致动器》 骄成攀特 总经办总监 李国


会上,李总详细介绍了攀特电陶公司及其压电陶瓷工艺。攀特已经形成完整的多层压电陶瓷制造工艺,包括材料配比、预烧、破碎细磨、浆料制备、流延、裁切打孔、内电极印刷与叠层、等静压、块体切割、脱脂烧结、研磨以及极化封装等约12道关键工艺。其水基流延工艺,浆料固含量可达到约82%,烧结收缩控制在16%以内,用水基体系替代传统甲苯、二甲苯油基体系。一体式多层共烧压电叠堆高度最高可达到20 mm,并已实现批量交付。
公司核心产品是高端多层压电叠堆执行器,采用一体共烧工艺,可以形成约10~20 mm的整体独石结构,没有胶粘层,因此减少胶层老化、蠕变和分层风险,在位移一致性、刚度、耐久性和低蠕变精密控制方面更有优势;但制造工艺复杂、成本更高。主要面向压电纳米定位、半导体MFC质量流量控制、柴油机喷油器、压电点胶阀、变形镜/偏转镜以及光路调谐、量子通信等应用。
4.《压电超声换能器系统设计方法及其在半导体领域的应用》 哈尔滨工业大学(深圳) 教授 隆志力


隆志力教授领衔的哈工大(深圳)智能超声实验室,主要面向智能超声理论与技术创新与应用,涉及半导体,精密加工,机器人等方向。
会上,隆教授给我们介绍了压电换能器结构建模、多频多模态设计、智能驱动控制方案,以及压电超声换能器在半导体和精密制造领域的应用。在芯片制造、超声焊接、硬脆材料加工等过程中,压电超声系统不仅需要高功率输出,还要具备多频率、多模态、稳定共振和精确能量控制能力。多频复合压电换能器设计主要采取整体建模的机电等效电路模型和基于ANSYS的FEM有限元分析两种设计方案。压电超声技术落地应用包括:IC/LED超声键合、半导体硬脆材料加工、晶圆/OLED玻璃兆声清洗以及压电纳米定位平台等。
5.《把经验变成参数:压电陶瓷电极印刷的量产化路径》 长沙建宇网印机电设备有限公司 销售工程师 杨英凡


多层叠堆压电陶瓷的膜厚一致性、层间对位、图形边缘质量至关重要。每一层电极膜厚如果存在微小偏差,叠加十几层、几十层后,就会表现为器件电容量、位移和性能离散。相邻层电极如果对位不准,会改变有效重叠面积和电场分布,甚至产生层间短路。电极毛刺、溢浆等问题会造成局部电场集中,成为击穿和早期失效的重要来源。
长沙建宇网印机电设备有限公司拥有从浆料、网版到设备的一体化解决方案,拥有桌上型高精密印刷机、半自动CCD视觉印刷机、全自动厚膜印刷生产线;应用范围覆盖科研、新品开发、小批量打样以及大规模量产、多层压电连续生产等场景。
6.《压电陶瓷高动态精密驱动控制技术研究介绍》 苏州大学 教授 钟博文


7.《精确化频率控制对超声波雾化元件使用特性的决定性作用》 湖南嘉业达电子有限公司 技术总监 何龙


会上,何总给我们介绍了嘉业达从传统压电陶瓷器件向超声雾化元件转型的发展过程,早期从压电陶瓷频率器件起步,后续进入超声雾化片量产,并向电子烟、医疗雾化等高性能应用拓展。随着应用端要求提高,雾化片需要同时满足更大雾化量、更高一致性、更低功率、缺水保护以及高寿命等要求,传统依靠单一材料参数优化的方法已经不够。
超声雾化片的性能并不是单靠压电陶瓷材料决定,而是材料参数、粉体烧结、电极结构、谐振频率和驱动电路共同作用的结果,其中“频率精准匹配”是决定雾化量、一致性和功耗的关键。超声雾化器精确频率控制主要分为五个关键节点,包括材料组分设计、粉体烧结与隐含参数固化、能隙电极设计、频率方程建立以及目标频率对齐等。
8.《烧结筑基,薄膜赋能--压电陶瓷外电极铜浆工艺》 合肥恒力装备有限公司 电热事业部总经理 蔡传辉


会上,蔡总主要介绍了压电陶瓷电极工艺、铜浆烧结炉及关键技术、铜浆厚膜与PVD薄膜路线对比,以及恒力公司的装备能力介绍。外电极烧结是压电陶瓷制造中的关键工序,压电陶瓷经过粉体配料、压制、瓷体烧结之后,需要通过烧银或烧铜形成端面电极,再进入划片、焊接、封装和测试。电极质量会直接影响PZT与金属之间的欧姆接触、谐振阻抗、机电耦合性能以及长期可靠性;如果附着力不足,还可能出现焊后掉铜、温循脱落等问题。
压电陶瓷铜浆主要由铜粉导电相、低熔点玻璃相和有机载体组成,烧结峰值大约在550~650℃。不同的产品烧结工艺也有所差别,对于通用PZT蜂鸣片、换能片,烧结温度通常在550~620℃;硬PZT或高功率器件温度更高,对气氛控制也更严格。烧结过程中经历有机物排出、玻璃粉熔融润湿陶瓷、铜颗粒烧结形成连续导电网络等过程,实现机械粘附和电接触。
9.《热喷涂无铅压电陶瓷涂层及基于其制备的超声导波换能器件研究》 四川大学 研究员 殷杰


10.《国产高可靠压电陶瓷致动器技术与应用》 深圳振华富电子有限公司 技术中心副主任 张婷博士


会上,张婷博士为我们详细介绍了多层压电陶瓷致动器背景、应用领域、核心难点,以及振华富多层压电陶瓷产品。多层压电陶瓷致动器(MLCA)凭借低电压、大位移、响应快等优势,广泛应用于半导体制造、精密定位、医疗设备等高端领域。但其在高频、高动态工况下极易发生失效,其内部容易出现开裂、层间剥离、边缘缺损等灾难性失效形态。高端压电器件不仅追求高d33值,更重视材料的断裂韧性、抗弯强度和疲劳寿命。
振华富振华富2018年开始布局压电陶瓷方向,拥有完善的多层压电陶瓷致动器可靠性保障体系,涉及粉体原料、流延生瓷带、结构设计到工艺制造、应用检测等环节。产品循环寿命达10^10次、耐压16kV/mm、高温直流老化2000小时、抗温度冲击1000次、以及抗辐照、耐真空环境。
11.《无铅压电陶瓷器件的研发》 四川大学 副研究员 郑婷


会上,郑婷老师给我们介绍了铌酸钾钠KNN基无铅压电陶瓷性能优化、应用机理、元器件制备和应用场景。无铅压电陶瓷压电性能低的根源在于A位离子与氧离子的电子轨道无杂化且只有单向位移,可以通过新型相界设计实现突破。通过Bi元素和Sb元素掺杂构建低能量势垒的新型相界,实现压电系数提升了8倍;同时采用流延叠层构建成分梯度复合结构,在宽温区获得具有梯度相变及铁电畴的材料,提高了温度稳定性。
KNN基无铅压电陶瓷加速度传感器可用于航空航天、核工业健康监测;KNN基无铅压电陶瓷超声器件可用作高频超声探头、小型化植入式供能设备以及柔性可穿戴式超声贴片等。
12.《压电纳米运动控制技术及其应用》 哈尔滨芯明天科技有限公司 副总经理 杨明远


会上,杨总主要介绍哈尔滨芯明天在压电纳米运动控制领域的技术布局与应用成果。公司围绕压电陶瓷驱动技术,构建了涵盖压电执行器、纳米定位平台、压电马达、精密传感器及驱动控制系统的完整产品体系,并具备从核心部件到系统集成的自主研发能力。其产品可实现纳米级定位、快速响应、多自由度精密运动及长行程驱动,广泛应用于半导体制造、光学检测、显微成像、生命科学、航空航天及超精密加工等领域。通过持续完善材料、驱动、传感与控制技术,芯明天正推动压电纳米运动控制从单一器件向高端精密装备系统化应用发展。
13.《压电陶瓷在水声换能器上的应用》 杭州应用声学研究所 研究员 唐义政

会上,唐总围绕压电陶瓷在水声换能器中的材料选择、性能需求及应用趋势展开。典型海军型压电陶包括PZT-4、PZT-5A/5H、PZT-8等。其中,硬质PZT更适合大功率发射,软质PZT则在高灵敏接收方面更具优势;1-3型压电复合材料凭借低声阻、高耦合和宽带特性,已成为宽带及共形换能器的重要方案。
水声换能器的发展对压电陶瓷的性能需求面临着四大发展趋势:高性能化、无铅化、复合化、极端环境化;以及三大核心挑战:性能与温度稳定性的矛盾、深海高压长期可靠性、无铅材料性能不足。
14.《压电叠层驱动器材料及多物理场下性能演变》 中国科学院上海硅酸盐研究所 副研究员 彭巍


会上,彭老师主要介绍了压电陶瓷叠层驱动器特性及应用、内外研究现状、压电材料研制技术、器件研制及多物理场下性能研究等。目前,国内在压电陶瓷材料系列化、压电驱动器制备工艺、器件多物理场下可靠性等方面与国外产品相比仍有差距,高端压电叠层驱动器严重依赖进口。航空航天宽温应用领域压电陶瓷材料需要兼具高居里温度与大电致应变性;高精密驱动压电陶瓷材料需要具备低滞后低蠕变性;高频驱动压电陶瓷材料需要具备低损耗低发热性。
15.《高温与高致密度压电陶瓷:材料设计、制备及应用》 西安交通大学 教授 李景雷


会上,李教授主要介绍了高温压电陶瓷在气体流量计和高温加速度传感器中的应用,重点分析了高温材料性能、致密化制造与器件可靠性的协同关系。高温传感器真正的瓶颈并非单纯追求更高居里温度,而是在目标温区内持续输出稳定、可重复的有效信号。高温材料与高致密制造,是两个互补维度;高温压电材料决定敏感元件的可用温区与信号上限高致密制造决定这些性能能否稳定复现并转化为合格元件。
常见的几种高温压电陶瓷材料包括BS-PT、PbNb2O、铋层状压电陶瓷材料等。BS-PT拥有较高的居里温度与MPB强响应,适合高灵敏加速度与宽带换能;但成本高,易挥发,烧结窗口窄。PbNb2O拥有钨青铜结构,具有高居里温度、宽带响应与较高电压灵敏度;但本征难致密、相窗口窄且极化受限。铋层状压电陶瓷的层状晶体结构拥有高居里温度和低温漂特性;但层状各向异性强、矫顽场高,难以充分极化。
二、展台风采

























































三、现场互动及特写
















最后,特别鸣谢以下单位对本次大会的大力赞助与支持。
1.深圳振华富电子有限公司
我们明年再会!

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采集来源:艾邦陶瓷展
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