将高性能压电陶瓷产品成功改产为口罩机专用压电陶瓷

在2020年这个特殊的春天，西人马联合测控（泉州）科技有限公司（以下简称西人马公司）又一次完成新挑战——凭借雄厚的压电陶瓷技术积累，将高性能压电陶瓷产品成功改产为口罩机专用压电陶瓷。

西人马公司是一家具备芯片和传感器材料合成、芯片设计、制造、封装和测试全方位能力的公司，凭借强大的技术力量，快速反应，积极行动，在新冠肺炎疫情肆虐全球之际，为呵护人类健康贡献自己应有的力量。

由西人马公司材料团队研发出来的压电陶瓷技术，实现了无需在高压高温条件下，就能极化的工艺难题，技术上实现了质的突破。

什么是压电陶瓷?  压电陶瓷是一种能够将机械和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转化成电信号，可以用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。  

△压电效应原理示意图   压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别看这微小的变化，基于这个原理制作成的精确控制系统——压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。   谐振器、滤波器等频率控制装置，是决定通信设备性能的关键器材，压电陶瓷在这方面具有明显的优越性，它频率稳定性好，精度高及适用频率范围宽，而且体积小、不吸潮、寿命长，特别是在多路通信设备中能够提高抗干扰性，秒杀以往的电磁设备。  

△压电陶瓷制作工艺流程图  西人马公司缘何能够生产出压电陶瓷？  首先，西人马公司有强大的技术积累。   西人马公司自成立以来，就建立了先进材料研发部门，通过自建研发、生产线，西人马公司通过优化设计结构，生产系列PZT、NBT、CBNO、PMN-PT、复合压电陶瓷等多元体系压电材料，这些压电陶瓷具有优异的电性能参数，可以广泛应用于压电类加速度传感器、压力传感器、换能器、压电马达等领域。同时，西人马公司创造性地提出多层陶瓷复合温漂补偿的方式，大大改善了高温压电加速度传感器在高温环境下的温漂问题，为西人马传感器在民用航空、航天领域的应用提供重要保障。  

（a）铋层状压电陶瓷SEM照片（右上角为实物图）和（b）高温复合压电芯片灵敏度漂移-温度曲线

压电陶瓷性能参数表

其次，西人马公司一直以敬畏生命的态度研发和制造用于改善人类健康、环境和安全的产品和服务。   马不停蹄，最能形容疫情爆发后的西人马公司。   截止2019年底，中国口罩年生产量为80亿只，而疫情爆发后中石化、富士康、上海通用五菱、比亚迪等众多企业神奇变身，当仁不让地开始兼职口罩厂商。   扩充产能并非一蹴而就。先来灵魂一问，口罩机从何而来？2月6日，中国石化在官方微博上广撒英雄帖——我有喷绒布，谁有口罩机？   面对疫情严峻、口罩机供不应求的现状，西人马公司材料团队紧急研发专用于口罩机的压电陶瓷产品，这种压电陶瓷相对于其它陶瓷来说，尺寸大，工艺难度高。尤其是高压极化工序，西人马公司通过自有的极化设备改造，突破工艺难点，大大降低了极化电压（几千伏特）和极化时间，缩短了整个项目的工期，也为后期西人马公司生产其它类压电陶瓷产品实现了技术突破。     凭借雄厚的技术储备，西人马公司在原来配方基础上改良测试，经过混合磨细、预烧、二次细磨、造粒、成型、排塑….高压极化、老化测试等工艺，在保证产品质量、保证每道工艺都完善的基础上，以最快速度交付给客户。   “后续还将不断接口罩机压电陶瓷的需求”西人马公司董事长聂泳忠说，“疫情期间，早日攻坚生产出压电陶瓷，早日供给口罩机，就有更多的口罩送到最需要的人手里。”