超声手术刀用超声换能器

成果编号：39460

价格：1000

完成单位：北京科技大学

单位类别：

完成时间：未填写

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：生物技术与医药

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发布人：江苏省生产力促进中心科技资源开发与技术转移处在线

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随着我国肝、脑肿瘤、骨科疾病等患者数量的增加，超声换能手术刀的市场需求增长迅速，作为先进压电材料超声换能器在医疗领域的重要大功率应用之一，其市场长期被国外强生等公司所垄断，致使其价格昂贵，难以满足普惠医疗的需求；在《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030 年）》中明确提出了突破生命健康、普惠医疗中的重大科技瓶颈的主要方向和科技部 2018 年要重点做好“科技支撑健康中国建设”的工作中又提出了推进重大产品攻关，加速推进医疗器械国产化、高端化、品牌化、国际化发展的目标的大背景下，超声换能手术刀国产化迫在眉睫。本团队经过长期研究，面向超声换能手术刀大功率医疗应用，研制出了高性能、高稳定性的先进压电材料及器件，将有望实现产业化对打破国外垄断、实现普惠医疗和促进社会经济发展。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：

合作方式：技术转让、技术开发、技术入股

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

超声手术刀用换能器的关键技术就是压电陶瓷振子材料的研发与制备，需解决的卡脖子技术问题在于：一、难以同时拥有高的机械品质因数 Qm、压电系数d33、机电耦合系数 Kp以及较小的介电损耗 tanδ 等良好的综合机电性能，如通过设计氧空位、降低铁电畴翻转等手段提高 Qm、降低 tanδ 势必会引起 d33、Kp、ε 等参数的下降；二、难以维持高综合机电性能的良好稳定性（温度、频率等），如受压电陶瓷相界、铁电畴结构等因素的影响，目前国内多数团队研发的压电陶瓷性能随温度的变化较大，难以满足实际的应用需求。本团队通过多年研发，获得综合性能优异的超声换能压电陶瓷，具体性能指标为 Qm~2580、kp~0.59、tanδ~0.006，该综合性能高于美国电力转换公司 APC841 型号产品。

主要技术指标

机械品质因数 Qm~2580。机电耦合系数 kp~0.59。介电损耗 tanδ~0.006。

其他说明

1. 具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利 1 项，申请 1 项。 2. 成果来源：国家杰出青年基金、青年拔尖人才支持计划、北京科技大学广州新材料研究院成果孵化项目等。 3. 技术先进性：国际先进，利用本项目生产的超声换能器组装的手术刀具有发热少、运行稳定等优势，可媲美美国电力转换公司 APC841 型号产品和日本株氏会社医疗用富士陶瓷 C-213 型的性能，可实现进口产品取代，打破垄断局面。

完成人信息

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