湖北罗田走出的清华教授，死磕无铅压电陶瓷二十多年

湖北罗田走出的清华教授，死磕无铅压电陶瓷二十多年，就为让手机震动、B超探头不再含毒，这事跟每个人有关

你手里那部手机，调到静音来电话时嗡嗡震那一下，里面那个小元件，传统做法离不开铅。铅这玩意儿有毒，生产线的工人要防着，报废的电子垃圾埋进土里也让人不踏实。全世界材料圈的人都在琢磨怎么把铅拿掉，可拿掉之后性能就往下掉，二十多年来没人敢说这事好办。

李敬锋，1963年6月生，湖北罗田人。罗田在哪，大别山南麓，黄冈下面的一个县，山多，板栗和茯苓出名，出个清华教授在当地不算小事。他读的专业一路没绕弯，无机非金属材料、铁电压电陶瓷、热电功能材料，本硕博全在这个方向上啃。后来去海外顶尖高校做研修，也教过书，2002年回清华材料学院，一直干到现在，博导。

先说他死磕的无铅压电陶瓷。压电陶瓷，简单讲就是这种材料你给它压力它能产生电，你给它通电它能变形震动。手机震动、超声波清洗、医院B超探头、汽车倒车雷达、打火机点火那个小玩意儿，背后全是它在出力。传统压电陶瓷的主流材料叫PZT，锆钛酸铅，性能确实好，大功率、高温环境都扛得住，但含铅。欧盟早就有有害物质限制指令，电子产品里的铅被盯得很死，医疗设备、汽车电子都在推无铅化。可无铅材料有个绕不开的坎，性能追不上含铅的，尤其在大功率和高温场景，差距摆在那里。

李敬锋这些年干的事，就是在无铅压电陶瓷的性能提升上找突破口。他长期围绕相界调控、畴工程、织构化这些手段做文章。这些词听着玄，说白了就是材料内部的晶体结构排列，不同的排列方式决定性能高低。传统含铅材料内部有一种特殊的相界，叫准同型相界，这个结构让它性能特别好。无铅材料里想搞出类似的高性能结构，不容易。李敬锋团队的工作，就是在无铅体系里反复试不同的成分组合和工艺处理，让材料内部形成更有利于性能的排布，一点一点把无铅材料的压电性能往上推。这个方向发了不少高水平论文，国际上同行也认，属于中国在这个领域里能拿得出手的代表性工作之一。

除了无铅压电陶瓷，他还有一块重要研究是热电材料。热电材料是能把热能直接变成电能的材料，也能用电来制冷。这个方向跟现在说的“双碳”关系直接，工厂废热、汽车尾气的余热，都能通过热电材料回收一部分变成电。李敬锋在这个领域也做了多年，围绕热电材料的高效调控开展研究。热电材料的性能讲究一个矛盾，导热要低、导电要高，这俩在大多数材料里是绑在一起的，想拆开很难。他的工作涉及通过材料成分设计和微观结构调控，让导电和导热尽量脱钩，从而提高热电转换效率。

储能电介质材料是他研究的第三个方向。这个跟现在新能源车的功率器件、脉冲电源、医疗设备里的电容储能元件相关。电介质储能材料要求耐高压、储能密度高、充放电快，也是功能陶瓷里竞争很激烈的一块。李敬锋在这个方向上推进基础研究和应用探索，目标同样是让材料体系更环保、性能更可靠。

这里得说清楚一个背景，无铅压电陶瓷和热电材料都不是一个人或者一个团队能包圆的，全球很多课题组都在赛跑。李敬锋的角色更像是中国这边的主力选手之一，他的成果不是靠一两个灵光一现的发明，而是靠二十年持续的试错和积累。很多人不知道，一个无铅压电陶瓷配方，从实验室烧出样品到测性能，再到性能稳定可重复，周期很长，中间失败次数远多于成功。这种工作没法速成，也没法靠讲故事，就得一炉一炉烧、一组一组测。

2002年他回国入职清华，这个时间节点也值得琢磨。那会儿国内材料研究的硬件条件跟海外顶尖高校比差距还很大，很多海归回来要重新搭台子。他选择回来，后面这些年做的事，是把国外学到的方法和国内的实际条件结合起来，带着学生一起干。现在他除了自己搞科研，还在带博士生、建设学科、推动新型陶瓷材料的基础研究与应用探索。清华材料学院这些年能在无铅压电和热电这两个方向保持国际活跃度，他这代人的持续投入起了作用。

有人可能问，罗田那么个山区县，怎么走出这样的教授。其实罗田所在的黄冈地区，基础教育一直抓得紧，学生能吃苦，升学竞争激烈，往上走的人不少。李敬锋在罗田长大，后来一步步读到博士、出国、回清华，这条路径跟很多黄冈出来的学者类似，只是他选择了材料这个特别需要坐冷板凳的方向。

再回到开头那个手机震动的问题。你今天用手机、做B超、倒车的时候，那些含铅的压电陶瓷还在大量服役。无铅替代不是明天就全面实现，但这件事正被李敬锋这样的人一步步往前推。他在无铅压电性能提升上破解的是一些关键科学难题，这些成果属于国际上的原创贡献。现在他还在继续深耕压电与热电功能材料，同时把更多精力放在带学生和推进应用上。一个湖北罗田走出来的人，在清华大学材料学院干了二十多年，专挑材料里又硬又难啃的骨头下手，这事本身值得被更多人知道。