PLZST基反铁电陶瓷场诱相变行为及储能特性研究

发布时间：2021-10-28 09:17

　　近年来,随着脉冲功率技术的快速发展,电子枪、粒子束加速器、弹道导弹系统和大功率微波源等脉冲功率设备得以不断实现研发应用。储能部件作为脉冲功率系统的重要一环,一直限制着脉冲功率设备的发展。因此,如何实现储能材料的高储能、高功率、快速充放电特性成为学术界和工业界亟需解决的问题。本实验通过复合、掺杂和调比例的方法对PLZST基反铁电陶瓷的本征材料特性进行改性研究。此外,探究块材、流延膜片两种成型样品及等静压处理流延膜片厚度对储能特性的影响。旨在通过不同的研究方法优化材料储能及介电特性,为进一步研究PLZST基反铁电陶瓷提供新途径,具体实验结果如下:（1）研究Zr:Sn比对PBLZST陶瓷储能特性的影响。实验结果表明,Sn⁴⁺含量的增加促使晶粒细小化且有助于反铁电相的稳定,从而促使PBLZST陶瓷相转变场强度及耐压强度提升,进而实现最大有效储能密度为1.94 J/cm³。此外,在本实验中,Ba²⁺的少量掺杂及Sn⁴⁺增加对反铁电相的稳定作用,促使该体系陶瓷普遍具备较高储能效率且平均储能效率达到80%以上。这... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 反铁电材料相变特性
        1.2.1 电场诱导相转变
        1.2.2 温度场诱导相转变
        1.2.3 应力场诱导相转变
    1.3 场诱相变理论
        1.3.1 现象体系
        1.3.2 软模理论
    1.4 反铁电材料储能特性影响因素
    1.5 反铁电陶瓷电容国内外研究进展
    1.6 本文研究内容及规划
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 章节规划
第二章 试验仪器及原料与性能表征
    2.1 实验仪器及原料
    2.2 储能陶瓷性能测试及表征手段
        2.2.1 热重-差热分析(TG-DSC)
        2.2.2 晶体结构与表面形貌表征
        2.2.3 复阻抗特性分析
        2.2.4 介电及储能性能表征
    2.3 实验设计流程图
第三章 PBLZST厚膜陶瓷中Zr:Sn比对储能特性的影响研究
    3.1 引言
    3.2 制备方法及浆料粒度调控
        3.2.1 制备方法
        3.2.2 浆料粒度调控
    3.3 热重-差热分析(TG-DSC)
    3.4 晶体结构及形貌表征
    3.5 介电性能表征
    3.6 储能特性研究
    3.7 复阻抗特性表征
    3.8 本章小结
第四章 四方相/正交相两相复合反铁电陶瓷储能特性研究
    4.1 引言
    4.2 四方相/正交相两相复合陶瓷厚膜性能研究
        4.2.1 制备方法
        4.2.2 热重-差热分析(TG-DSC)
        4.2.3 晶体结构及表面形貌
        4.2.4 介电性能
        4.2.5 储能特性研究
            4.2.5.1 四层厚膜陶瓷储能特性
            4.2.5.2 两层厚膜陶瓷储能特性
    4.3 四方相/正交相两相复合陶瓷块材性能研究
        4.3.1 制备方法
        4.3.2 介电性能研究
        4.3.3 储能特性研究
    4.4 本章小结
第五章 SrTiO_3对PSLZST反铁电陶瓷储能特性影响研究
    5.1 引言
    5.2 SrTiO_3/PSLZST复合陶瓷厚膜性能研究
        5.2.1 制备方法
        5.2.2 热重-差热分析(TG-DSC)
        5.2.3 晶体结构及表面形貌
        5.2.4 介电特性
        5.2.5 储能特性
    5.3 Sr~(2+)掺杂PSLZST陶瓷厚膜储能特性研究
        5.3.1 制备方法
        5.3.2 晶体结构及表面形貌
        5.3.3 介电性能
        5.3.4 储能特性
    5.4 本章小结
第六章 全文总结及展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3462609