Gốm áp điện là một loại vật liệu gốm chức năng thông tin có thể chuyển đổi năng lượng cơ học và năng lượng điện với nhau. Đó là một hiệu ứng áp điện. Ngoài áp điện, gốm áp điện còn có tính điện môi, độ đàn hồi, v.v., được sử dụng rộng rãi trong hình ảnh y tế, cảm biến âm thanh, đầu dò âm thanh, động cơ siêu âm, v.v.

Gốm áp điện chủ yếu được sử dụng trong sản xuất đầu dò siêu âm, đầu dò âm thanh dưới nước, đầu dò điện âm, bộ lọc gốm, máy biến áp gốm, máy phân biệt gốm, máy phát điện áp cao, máy dò hồng ngoại, thiết bị sóng âm bề mặt, thiết bị quang điện, thiết bị đánh lửa và kích nổ, con quay hồi chuyển áp điện… không chỉ được sử dụng trong lĩnh vực công nghệ cao mà còn được sử dụng trong đời sống hằng ngày để phục vụ con người và tạo ra cuộc sống tốt đẹp hơn cho con người.

Trong Thế chiến thứ hai, gốm BaTiO3 được phát hiện, vật liệu áp điện và các ứng dụng của chúng đã đạt được tiến bộ mang tính lịch sử. Vàbột nano BaTiO3giúp sản xuất được gốm BaTiO3 với những tính chất cao cấp hơn.

Vào cuối thế kỷ 20, các nhà khoa học vật liệu trên khắp thế giới bắt đầu khám phá những vật liệu sắt điện mới. Lần đầu tiên khái niệm vật liệu nano được đưa vào nghiên cứu vật liệu áp điện, điều này khiến cho việc nghiên cứu và phát triển vật liệu áp điện, một loại vật liệu chức năng, phải đối mặt với một bước đột phá lớn, thể hiện ở vật liệu. Sự thay đổi về hiệu suất là các tính chất cơ học, tính chất áp điện và tính chất điện môi đã được cải thiện đáng kể. Điều này chắc chắn sẽ có tác động tích cực đến hiệu suất của đầu dò.

Hiện nay, cách tiếp cận chính của việc áp dụng khái niệm nanomet trong vật liệu áp điện chức năng là cải thiện một số tính chất nhất định của vật liệu áp điện (thêm các hạt nano khác nhau để tạo thành phức hợp nano trong vật liệu áp điện) và (sử dụng bột nano áp điện hoặc tinh thể nano và polyme được chế tạo thành vật liệu composite bằng cách sử dụng phương tiện đặc biệt) 2 phương pháp. Ví dụ, tại khoa vật liệu trường Đại học Thanh Hồ, để nâng cao độ phân cực bão hòa và độ phân cực tàn dư của vật liệu gốm sắt điện, hạt nano Ag đã được bổ sung để chế tạo “gốm sắt điện đa pha nano trên cơ sở hạt nano kim loại/gốm sắt điện”; Chẳng hạn như nano alumina (AL2O3) /PZT,nano zirconi dioxide (ZrO2)/PZT và các loại gốm sứ sắt điện tổng hợp nano khác để giảm vật liệu sắt điện ban đầu k31 và tăng độ bền gãy; các vật liệu áp điện nano và polyme với nhau để thu được vật liệu composite áp điện nano. Lần này chúng ta sẽ nghiên cứu chế tạo gốm áp điện bằng cách kết hợp bột áp điện nano với các chất phụ gia hữu cơ nano, sau đó nghiên cứu sự thay đổi tính chất áp điện và tính chất điện môi.

Chúng tôi đang mong đợi ngày càng có nhiều ứng dụng của vật liệu hạt nano trong gốm áp điện!