钛酸钡基陶瓷复合材料的电卡效应及储能特性研究

发布时间：2021-10-07 12:07

　　在过去的几十年中,铅基材料由于其优异的电性能被广泛用于人们的日常生活和各类先进电子设备中,如常见的PT、PZT、PLZT材料等。但铅基材料对于人体健康和生态环境是有害的。因此,世界卫生组织已明令禁止含有Pb或PbO类电子产品的使用。近年来,作为替代产品的BaTiO₃基环保型材料得到了广泛的研究。鉴于上述情况,本文对几类BaTiO₃基铁电陶瓷的介电、铁电、能量储存性能及电卡效应（ECE）进行了系统的研究。首先,我们对（1-x）BaTiO₃–x(BiMg_1/2Ti_1/2)O₃（（1-x）BT–xBMT,x=0.0–0.05）无铅铁电陶瓷的微观结构、介电性能以及电卡效应进行了系统的讨论。在E≤20 kV cm^-1低电场下,正负电卡效应共存现象被观察到在x≤0.04组分的陶瓷中。当外加电场E≥25 kV cm^-1时,负电卡效应消失,仅正电卡效应被观察到。并且,随着BMT含量的增加,电场E≤20 kV cm^-1<... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)电卡制冷和(b)空气压缩制冷原理示意图

与散热装置接触，将热量转移出去。此过程相类似。绝热条件下的去极化过程：即在绝热状态下电场，导致原来沿电场下有序化的电偶极子子熵增加，同样，为了维持体系总熵值恒定统空气压缩制冷中制冷剂在膨胀器中的绝热保持移除电场状态下的吸热过程，即维持过负载 (温度高于铁电材料) 接触，低温负载载温度降低。此过程与传统空气压缩制冷中

第一章 绪论zhang 和 Scott 等人报道了 PbZr0.95Ti0.05O3反铁电薄膜中 ΔT = 12 K 的巨 ECE，使得对ECE 的研究成为了能源方面的热点课题。从 2009 年到 2018 年近十年来，通过谷歌学术及 Web of Science 对关键词“Electrocaloric”进行检索发现，相关关键词涉及文章数量分别为 6520 和 4550 篇，并呈现出逐年递增的趋势，如图 1-2 所示。在众多的研究中，较高的ΔT值被不断的刷新在铅基薄膜材料中：如2009年Saranya等人[7]报道了PMN–PT薄膜在747 kV cm-1电场下140 °C时ΔT = 31 K；2013年Peng 等人报道了Pb0.8Ba0.2ZrO3薄膜在 598 kV cm-1电场下 17 °C 时 ΔT 可达 45.3 K。

【参考文献】：
期刊论文
[1]制冷业可持续发展问题探析[J]. 张仙平,段焕林.  制冷与空调(四川). 2007(03)
[2]PMN-BT陶瓷的介电性能和相变温度[J]. 李振荣,李奇,张良莹,姚熹.  无机材料学报. 2001(02)

硕士论文
[1]Ba1-xSrxTiO3基陶瓷的铁电性能及电卡效应[D]. 陈亭亭.浙江大学 2013



本文编号：3422013