弛豫鐵電單晶材料是一種功能電介質(zhì)材料，具有高壓電常數(shù)、高儲能密度、高介電常數(shù)、高應(yīng)變能力、耐輻射性好、極化可逆等特點。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2028年弛豫鐵電單晶材料行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示，弛豫鐵電單晶材料誕生于上世紀90年代，作為鐵電壓電領(lǐng)域研究熱點，弛豫鐵電單晶材料在高性能超聲換能器、水聲換能器、高性能聲納、磁電型弱磁傳感器、自供電設(shè)備、電光調(diào)制器、光通信、量子密通信、國防裝備等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
弛豫鐵電單晶材料分為高質(zhì)量弛豫鐵電單晶（PMNT體系單晶）、高居里溫度弛豫鐵電單晶（PIMNT體系單晶）等，PIMNT單晶是一種新型弛豫鐵電單晶材料。在國家發(fā)展改革委會發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本）》中，鼓勵高清超聲醫(yī)療用高居里溫度弛豫鐵電單晶材料（PIMNT）研制及產(chǎn)業(yè)化。
如何制備高純度、高質(zhì)量、大尺寸、晶體結(jié)構(gòu)均勻的弛豫鐵電單晶材料是目前研究熱點。隨著研究深入，弛豫鐵電單晶材料生長技術(shù)日益多樣，包括溶膠-凝膠法、坩堝下降法、固相反應(yīng)法、水熱法、高溫溶液法、化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法等，其中高溫溶液法應(yīng)用較廣泛，在高溫溶液法基礎(chǔ)上又衍生出了頂部籽晶高溫溶液法、底部籽晶高溫溶液法、助溶劑法-坩堝下降法等工藝。
超聲換能器是超聲診斷系統(tǒng)的核心，其性能決定著超聲成像的質(zhì)量，目前超聲換能器主要使用鋯鈦酸鉛Pb（ZrxTi1-x）O3（PZT）鐵電陶瓷制備。與PZT相比，弛豫鐵電單晶的壓電、介電、熱釋電性能更為優(yōu)異，隨著超聲診斷系統(tǒng)升級，弛豫鐵電單晶材料市場需求將釋放。
我國弛豫鐵電單晶材料相關(guān)研究機構(gòu)有西安交通大學(xué)國際電介質(zhì)研究中心、上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所等。西安交通大學(xué)國際電介質(zhì)研究中心是國內(nèi)外少數(shù)可生產(chǎn)高性能弛豫鐵電單晶的單位之一，目前其產(chǎn)品已成功應(yīng)用在國防尖端裝備上。
新思界
行業(yè)分析人士表示，弛豫鐵電單晶材料具有優(yōu)異的介電、壓電、電光及熱釋電性能，在醫(yī)療、國防、航天航空、精密機械等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。我國政府鼓勵弛豫鐵電單晶材料的研制及產(chǎn)業(yè)化，隨著政策持續(xù)利好、核心技術(shù)突破，我國弛豫鐵電單晶材料產(chǎn)業(yè)化進程將加快。
