BNT-BST陶瓷的制备与电性能的研究文献综述

 2023-05-18 10:17:24

文献综述

1.前言储能电介质陶瓷具有充放电速度快、功率密度高、抗疲劳特性优异以及良好的高温稳定性,在医疗激光技术、军事功率武器、新能源发电以及混合动力汽车等领存在广阔的前景,成为脉冲功率电容器制作的优选材料。

根据电介质陶瓷在电场下表现出不同的极化特征,大致可以划分为:线性电介质陶瓷、铁电体陶瓷和反铁电体陶瓷三类,其中铁电体陶瓷又包含:正常铁电体陶瓷、弛豫铁电体陶瓷。

根据电介质储能原理及相关文献报道可知,线性电介质陶瓷的相对介电常数较低,难以获得较高储能密度,因此提升空间有限;反铁电体陶瓷的储能密度虽然很高,但相关研究集中在Pb系材料,Pb的毒性限制了其在未来的应用。

因此,研究开发新型无铅铁电体陶瓷成为脉冲功率应用领域的重要内容之一(Bi0.5Na0.5)TiO3 (BNT) 是一种具有ABO3型钙钛矿结构的铁电体,其相结构变化复杂,压电、介电和铁电性能优良,特别是其具有很高的极化强度Pmax(~40mu;C/cm2),长期以来都是铁电相关理论和应用研究的热点无铅材料。

通过固相烧结法制备BST陶瓷,并对其结构特性、介电性能对能量存储特性的影响进行了研究。

研究结果表明随着含量的不断增加,XRD检测结果显示,当副相的掺入量在x = 0.02-0.18内,其均可与主相陶瓷固溶,呈钙钛矿结构,且无其他杂质相出现。

并且随着X值的不断增加,居里峰的峰值明显压缩变宽并向低温方向移动,样品材料的弛豫特性明显的表现出来。

2.BNT-BST的制备本实验以固态粉末(氧化物及碳酸盐)为原料,经传统的固相法制备陶瓷样品。

固相法是指不同固态原料之间在高温下发生一系列固相反应,最终烧结成所需晶相的过程。

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