电荷自补偿型稀土离子掺杂钛酸锶陶瓷的结构与储能特性研究
本文选题:钛酸锶陶瓷 + 稀土掺杂 ; 参考:《中国陶瓷》2017年10期
【摘要】:采用固相反应法制备了具有纯立方钙钛矿结构的电荷自补偿型稀土离子掺杂钛酸锶陶瓷,其化学式为Re_(0.02)Sr_(0.98)TiO_3(ReST,Re=Nd,Gd,Er)。SEM分析发现稀土离子掺杂能够有效地抑制晶粒生长。采用HP4292A精密阻抗分析仪、JJC9906-A介电强度测试仪及FMRL偏压测试系统测试了ReST陶瓷的介电性能,研究了不同种类稀土离子掺杂ReST陶瓷的储能特性。结果表明:电荷自补偿型ReST陶瓷的室温相对介电常数显著升高(ε_r2000@1 kHz)并具有较好的偏压稳定特性。与此同时,ReST陶瓷还具有较低的介电损耗(tanδ2%@1 kHz)及较高的电击穿强度(E_b150 kV/cm),适合于中高压固态储能介质材料的应用。
[Abstract]:Rare earth ion doped strontium titanate ceramics with pure cubic perovskite structure were prepared by solid state reaction. The chemical formula of rare earth ion doped strontium titanate ceramics is: Rex 0.02 ~ (2 +) Sr ~ (2 +) ~ (0.98) ~ (0. 98) Ti ~ (+) O ~ (3 +) ReNdN ~ (3 +) er ~ (2 +) ~ (2 +). SEM analysis shows that rare earth ion doping can effectively inhibit grain growth. The dielectric properties of ReST ceramics were measured by HP4292A precise impedance analyzer JJC9906-A and FMRL bias test system. The energy storage characteristics of different rare earth ions doped ReST ceramics were studied. The results show that the relative dielectric constant of the charge self-compensated ReST ceramics increases significantly at room temperature (蔚 Snr2000 @ 1kHz) and has a good bias stability characteristic. At the same time, it also has lower dielectric loss, tan 未 2 and 1 kHz) and higher electric breakdown strength, which is suitable for the application of medium and high pressure solid energy storage dielectric materials.
【作者单位】: 景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室;
【基金】:江西省青年科学家“井冈之星”培养对象计划项目(20142BCB23020) 江西省自然科学基金项目(20151BAB206014) 江西省高等学校大学生创新创业计划项目
【分类号】:TQ174.1
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,本文编号:1774691
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