换能器

更长时间的连续带载测试（图6）表明，无铅换能器需要更高的驱动电压，但它们的自发热均低于含铅PZT换能器。

特性与应用优势：无铅换能器需要更高的驱动电压以达到相同功率，这对驱动电源提出了挑战，但同时也带来了更大的设计灵活性（如可使用更薄的陶瓷片）。

老化后的小信号导纳测量（表3，图4）显示，因密度较低，无铅换能器的谐振频率更高；

直接替换：由于无铅材料密度更低、压电常数(d33)和耦合系数(k33)更小，直接替换PZT会导致换能器谐振频率和电阻抗发生显著变化（频率升高约10%，阻抗增大数倍至一个数量级）。

BLT换能器设计

换能器设计与压电陶瓷特性对比

优化设计与工艺：当前换能器设计并非针对无铅材料最优。

换能器装配与老化工艺

本研究旨在填补这一空白，通过构建一系列预应力纵向振动换能器（BLT），系统对比了标准PZT材料（PIC181）与两种商用无铅KNN基材料（PIC758和PICHQ2）的性能，从材料特性、换能器装配、老化工艺到带载能力进行了全流程评估。

直接替换：由于无铅材料密度更低、压电常数(d33)和耦合系数(k33)更小，直接替换PZT会导致换能器谐振频率和电阻抗发生显著变化（频率升高约10%，阻抗增大数倍至一个数量级）。