西安电子科技大学科研团队全球首创突破国产喷墨打印头核心材料瓶颈

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。经教育部科技查新工作站查新，该产品为全球首创，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，打破了国外技术垄断。

压电式喷墨打印头被誉为喷墨打印设备的“心脏”，而压电薄膜则是驱动打印头工作的核心动力源。锆钛酸铅压电薄膜凭借超高压电系数和优异的机电转换效率，能够实现墨滴精准控制、高频稳定喷墨，同时兼具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。

团队科研人员刘来君介绍，与氮化铝、氧化锌、压电聚合物等现有主流薄膜材料相比，锆钛酸铅薄膜综合性能优势显著，其压电系数可达传统薄膜材料的数十倍，这意味着使用该薄膜后，喷墨打印设备的功耗将大幅下降，体积也会更小。

在制备过程中，锆钛酸铅压电薄膜需要在600℃至700℃高温下结晶，但薄膜厚度增加会导致应力积累，冷却后易崩裂。彭彪林表示，团队经过长期试验，自主研发了独特的低温超活性胶体制备工艺，将结晶温度降至350℃左右，成功攻克了这一难题。

此次研发的12英寸锆钛酸铅压电薄膜经多项专业检测，各项性能均达到国际高端器件应用标准，包括高晶格有序度、优异结晶质量、出色漏电流控制和压电响应能力，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要求。

彭彪林指出，作为功能核心材料，锆钛酸铅压电薄膜市场前景广阔，除喷墨打印头外，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、高精度发展提供技术支撑。