PLZST基陶瓷储能性能及器件充放电特性的研究

发布时间：2021-11-23 06:51

　　脉冲功率技术作为当代高科技的基础学科之一,已经广泛应用于工业制造、地质勘探、金属脉冲成型加工、激光医疗设备、冲击电压等领域。并且,随着能源危机的紧迫性加剧,脉冲功率系统中的高储能装置得到更大的开发驱动,电容器具有低成本、高功率密度以及快速放电等优点,使其成为目前应用最广的储能方式。先从材料角度出发开发具有高储能密度的电介质,再验证多层电容器的充放电性能已成为业内电容储能方向研究的主要模式。(Pb_0.97La_0.02)（Zr,Sn,Ti）O₃（PLZST）基反铁电材料,其高能量密度、近乎为0的剩余极化以及特征性的相变行为引起了太多的关注。本文先从两个方面出发进行反铁电（AFE）材料的储能特性研究,再验证多层电容器的充放电特性,对电容器的储能研究提供一点思路,具体表现如下:（1）由于PLZST反铁电陶瓷有着强烈的组分依赖性,高Ti⁴⁺和高Zr⁴⁺均会弱化反铁电相,这对储能密度的提升不利。将PLZST组分定位在四方相区,保持低的Ti⁴⁺含量不变,Zr^4... 

【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】：83 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 反铁电体的基本理论
        1.2.1 反铁电体的结构特性
        1.2.2 反铁电的相转变行为
        1.2.3 反铁电体的储能应用
    1.3 反铁电材料储能性能的国内外研究历史与现状
    1.4 研究思路和主要内容
    1.5 论文的结构安排
第二章 制备方法及结构与性能表征方法
    2.1 实验原料及实验仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 传统固相反应法
        2.2.2 流延与层压工艺
        2.2.3 MLCC制备工艺
    2.3 测试表征
        2.3.1 微观结构的表征
        2.3.2 介电特性的表征
        2.3.3 静态储能性能的表征
        2.3.4 充放电性能的表征
第三章 组分依赖的PLZST基反铁电陶瓷的储能性能的研究
    3.1 引言
    3.2 组分依赖的PLZST反铁电陶瓷块材的储能性能的研究
        3.2.1 陶瓷块材的制备过程
        3.2.2 陶瓷块材的微观结构
        3.2.3 陶瓷块材的介电性能
        3.2.4 陶瓷块材的储能性能
    3.3 组分依赖的PLZST反铁电层级结构陶瓷的储能性能的研究
        3.3.1 层级结构陶瓷制备过程
        3.3.2 层级结构陶瓷的微观结构
        3.3.3 层级结构陶瓷的介电性能
        3.3.4 层级结构陶瓷储能特性
    3.4 小结
第四章 掺杂Sm_2O_3的PLZST反铁电陶瓷储能性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 掺杂Sm_2O_3的PLZST基反铁电陶瓷微观结构
    4.4 掺杂Sm_2O_3的PLZST反铁电陶瓷的介电特性
    4.5 掺杂Sm_2O_3对PLZST反铁电陶瓷储能特性的影响
    4.6 小结
第五章 多层陶瓷电容器的制备与充放电特性研究
    5.1 引言
    5.2 多层陶瓷电容器的简介
    5.3 混合粉料的粒度控制
    5.4 浆料配制及流延
    5.5 8 层陶瓷电容器的成型与充放电测试
        5.5.1 8 层陶瓷电容器的成型过程
        5.5.2 8 层陶瓷电容器的电容值和损耗
        5.5.3 8 层陶瓷电容器的充放电特性
    5.6 30 层陶瓷电容器的成型和充放电特性的研究
        5.6.1 30 层陶瓷电容器的容值和损耗
        5.6.2 30 层陶瓷电容器的充放电性能的验证
        5.6.3 30 层陶瓷电容器的脉冲放电特性的研究
    5.7 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：3513352