BNT-PMN基高温稳定型陶瓷电容器材料的制备和研究

发布时间：2021-05-27 13:08

　　电容器是一种常见的电子元件,广泛应用于各类电子设备中。随着信息科技的高速发展,在汽车工业、航空航天、油气钻探、国防军工等领域,对于功率器件的耐高温特性提出了新的要求。这些领域普遍要求超过200°℃的工作环境下工作,大幅超过了市售X7R型陶瓷电容器的工作温度上限。如何提高陶瓷电容器的耐高温特性,是目前功率器件发展所要面对的一个巨大挑战。钛酸铋钠（Bi1/2Na1/2TiO3,简称BNT）由于具有高达320℃的居里温度,以其为基体的陶瓷电容器材料有望实现较好的高温稳定性。目前,对于耐高温型的BNT基陶瓷电容器材料已有一些研究成果,尽管这些工作获得了能在较宽温度范围保持稳定的陶瓷电容器材料,但大都存在介电常数偏低的问题,普遍不超过3000。偏低的介电常数不利于电容器微型化和大容量化的发展趋势。如何使陶瓷电容器材料同时兼备高介电常数和宽温化的特性成为了当前研究亟待解决的一个难题。针对目前高温稳定陶瓷电容器材料的研究现状,本论文从组分调控和改性开展了一系列研究工作。通过引入固溶相铌镁酸铅（PbMg1/3Nb2/3O3,简称PMN）对BNT进行优化改性,研究了不同组分BNT-PMN陶瓷的微结构、相... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 陶瓷电容器概述
        1.2.1 电介质材料基础
        1.2.2 陶瓷电容器的分类与发展趋势
        1.2.3 当前陶瓷电容器的应用局限性
    1.3 高温稳定型陶瓷电容器材料改性机制
        1.3.1 介电峰展宽机制
        1.3.2 介电峰移动机制
    1.4 高温稳定型陶瓷电容器材料研究进展
        1.4.1 BT基陶瓷电容器材料
        1.4.2 BNT基陶瓷电容器材料
    1.5 本论文的研究目的与主要内容
第二章 材料制备与性能测试
    2.1 样品制备
        2.1.1 实验主要原料
        2.1.2 实验步骤
    2.2 表征与测试
        2.2.1 体积密度测定
        2.2.2 X射线衍射分析
        2.2.3 Raman光谱
        2.2.4 扫描电子显微镜
        2.2.5 电学性能测试
第三章 PMN改性对BNT陶瓷结构与性能的影响
    3.1 引言
    3.2 样品制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 晶体结构与微结构
        3.3.2 铁电性能研究
        3.3.3 介电性能研究
    3.4 本章小结
第四章 0.8BNT-0.2PMN陶瓷的温度稳定性
    4.1 引言
    4.2 0.8BNT-0.2PMN的变温结构
        4.2.1 0.8BNT-0.2PMN的变温X射线衍射图
        4.2.2 0.8BNT-0.2PMN的变温Raman光谱
    4.3 0.8BNT-0.2PMN的变温电学性能
        4.3.1 变温电滞回线
        4.3.2 不同温度下的储能特性
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
第五章 KNN改性对BNT-PMN体系结构与性能的影响
    5.1 引言
    5.2 样品制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 晶体结构与微结构
        5.3.2 铁电性能研究
        5.3.3 介电性能研究
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]多层陶瓷电容器（MLCC）介质材料的研究现状[J]. 王萌.  价值工程. 2012(29)
[2]MLCC的发展趋势及在军用电子设备中的应用[J]. 邓湘云,李建保,王晓慧,李龙土.  电子元件与材料. 2006(05)



本文编号：3207627