全球首创！陕西科研团队突破国产喷墨打印头核心材料研发瓶颈

　　12英寸Si晶圆上的锆钛酸铅压电薄膜。

　　6月24日，记者从西安电子科技大学获悉：该校彭彪林教授团队通过与广州增芯科技有限公司深度合作，成功研制出12英寸锆钛酸铅压电薄膜产品。经科技查新，此产品为全球首创。这一里程碑式成果打破国外技术长期垄断，标志着我国在喷墨打印头、智能传感器核心材料领域实现重大突破。

　　压电式喷墨打印头是喷墨打印设备的“心脏”，而压电薄膜则是驱动打印头工作的核心动力源。凭借超高压电系数、优异的机电转换效率，锆钛酸铅压电薄膜可实现墨滴精准控制、高频稳定喷墨，同时兼顾低功耗与长使用寿命，是高端压电喷墨打印头不可或缺的关键材料。

　　“相较于氮化铝、氧化锌、压电聚合物等现有主流薄膜材料，锆钛酸铅薄膜综合性能优势突出——其压电系数可达传统薄膜材料的数十倍。这意味着使用该款薄膜后，喷墨打印设备的功耗会大幅下降、体积也会更轻便。”团队科研人员刘来君说。

　　制作锆钛酸铅压电薄膜有一个关键步骤——需要在600℃至700℃高温下结晶。

　　“在实际操作中，科研人员总会遇到‘拦路虎’——随着薄膜厚度不断增加，应力不断积累，当薄膜从高温冷却到室温后，整片薄膜就会像碎瓷一样瞬间崩裂，导致整批材料报废。”彭彪林说，为此，团队经过长期试验，自主研发出独特的低温超活性胶体制备工艺，将薄膜的结晶温度可降至350℃左右，成功突破这一难题。

　　此次研发出的12英寸锆钛酸铅压电薄膜，经多项专业检测验证，各项性能均达到国际高端器件应用标准。薄膜晶格有序度高、结晶质量优异，漏电流控制出色，压电响应能力表现优异，完全满足高速、高色彩精度、高可靠性工业级喷墨打印头的严苛使用要求。

　　彭彪林表示，作为功能核心材料，锆钛酸铅压电薄膜拥有万亿级市场前景，除了喷墨打印头外，还可广泛应用于微型扬声器、超声成像设备等领域，为医疗康养、消费电子等行业向微型化、高精度方向发展提供有力技术支撑。（编辑：雷鸣）