【原创】介电、压电陶瓷及其在新能源汽车领域的应用——专访华中科技大学张海波教授

中国粉体网讯  当前，汽车产业进入百年一遇的大变革时期，电动化浪潮下汽车的各大系统设计均发生了翻天覆地的变化。显而易见的是，先进陶瓷材料凭借独特性能优势正在加速“上车”。在此背景下，中国粉体网于9月12日在安徽合肥成功举办了“第一届电动汽车用陶瓷材料技术研讨会”，会议期间，我们有幸邀请到多位专家、企业界代表做客“对话”栏目，畅谈先进陶瓷材料在新能源汽车行业的应用与发展。本期，我们邀请到的是华中科技大学的张海波教授。

张海波，博士，华中科技大学材料科学与工程学院、材料成形与模具技术国家重点实验室教授，主要从事先进陶瓷与功能器件的研究开发工作。

研究方向：压电陶瓷及压电器件；介电材料及脉冲储能器件；先进陶瓷精密成型技术及3D打印；新型氧离子导体及固体氧化物燃料电池。

粉体网：张教授，是什么原因让您选择了陶瓷材料，特别是介电、压电陶瓷这个科研方向？

张教授：大学本科及研究生期间，受导师姜胜林老师及周东祥教授、刘梅冬教授的影响。

粉体网：张教授，介电、压电陶瓷有哪些常见种类及应用？？

张教授：介电陶瓷种类主要包括：非铁电陶瓷、铁电陶瓷、反铁电陶瓷及半导体陶瓷，应用主要是介电陶瓷电容器；压电陶瓷的种类分为铅基压电陶瓷和无铅压电陶瓷，主要应用包括传感器、致动器和换能器，具体应用如下：

粉体网：目前应用于新能源汽车的介电、压电陶瓷有哪些种类，它们分别应用于汽车的哪些地方？

张教授：介电陶瓷电容主要用在电动汽车驾驶辅助系统ADAS、汽车座椅、控制系统、车载通讯娱乐系统以及其他智能单元；压电陶瓷主要用于倒车雷达以及辅助泊车系统超声雷达、安全气囊用加速度传感器、横摆角速度传感器、纵向及横向加速度传感器、也可用于语言系统微麦克风及扬声器、胎压检测压力传感器等。

粉体网：电动化浪潮下，您如何看待未来陶瓷材料在新能源汽车中的应用潜力？

张教授：随着汽车电动化和智能化的发展，未来陶瓷材料在新能源汽车中应用潜力主要表现在两个方面：一是越来越多的金属和塑料结构件会被陶瓷及复合陶瓷替代，比如制动盘等；另一方面，会使用越来越多的基于功能陶瓷的传感器，比如气体传感器等。

粉体网：关于先进陶瓷的新兴应用领域，除了新能源汽车，您还看好哪些领域？

张教授：除了新能源汽车领域外，我觉得陶瓷在半导体领域、环境及医疗领域会有越来越多的应用。

粉体网：您如何看待4D打印在陶瓷材料中的应用？

张教授：陶瓷由于具有独特的硬脆特性，非常难以用传统铸焊锻CNC等工艺进行加工，而3D打印恰好是解决这个问题的最佳选择，4D打印在3D打印的基础上多了一个3D打印陶瓷材料在时间或者外场作用下的变形、变性等功能，未来会有重要应用，但是目前我觉得还是以3D打印的应用推广为主。

（中国粉体网编辑整理/长安）

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