掺杂型BaTiO 3 陶瓷介电与阻抗性能研究
发布时间：2021-12-17 14:06
目前,经过大量研究积累,人们对于纯钛酸钡陶瓷介电性能与压电性能的探索已形成较为系统的研究,但对于掺杂型钛酸钡阻抗特性及电导机制的研究相对较少。故本论文以此为出发点,选取钛酸钡作为基体,通过不同的掺杂处理,制备并研究了不同的陶瓷体系的电学性能。本论文以化学沉淀法和固相法制备了掺杂型钛酸钡陶瓷。通过X射线衍射分析,研究了掺杂对体系材料相结构的影响,结合显微共聚焦拉曼光谱分析,探究掺杂后复合材料局部结构的特征的变化。采用介电温谱测试、介电频谱测试以及高温阻抗谱测试等分析了掺杂后陶瓷试样的电学性能,如介电特性,阻抗特性等,主要研究内容与结果如下:首先,采用化学沉淀法制备了 Al3+掺杂BaTiO3陶瓷体系。通过介电性能分析,发现掺杂后的陶瓷体系在温度较低的范内（<200℃）具有极小频率变化量,其频率变化量均小于0.01,反映出体系良好的频率稳定性。通过铁电测试,获得材料的P-E曲线,与纯钛酸钡相比,掺杂后的试样均呈现电滞回线“束腰”的现象,且极化强度随Al3+掺入量的增加从 13.5 μC/cm2降至7.5 μC/cm2。其次,采用溶胶-凝胶法制备了 CaCu3Ti4O12（CCTO）陶...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同种类的能量存储设施的能量密度与功率密度示意图
图 1.2 平板电容的结构与极化模型[4]Fig 1.2 Structure and Polarization Model of dielectric Capacitor外，介电损耗亦是反映材料介电特性的参量，用损耗角的正介质在外加电场作用时，材料体系为存储一定的电荷所消电常数之间满足关系如下式。
西安科技大学硕士学位论文对应为线性介质、铁电体、弛豫铁电体和反铁电体。从图中可以发成，由于极化、漏导、缺陷等因素的影响，会出现部分能量损耗，从不能完全被释放出来。在 P-E 曲线图中，浅灰色面积的区域代表可释面积的大小则表示介质存储器在充放电过程中的能量损耗。对于储拥有最小的损耗，最高的储能效率。通过公式(1.8)可以评估介质存储η = 100% 为可释放的能量， 为损耗的能量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CuO掺杂对Ba0.96(Bi0.5K0.5)0.04TiO3陶瓷烧结行为和介电性能的影响[J]. 赵娇娇,蒲永平,张盼盼,吴煜蓉. 人工晶体学报. 2014(10)
[2]压电材料中缺陷偶极子特性的研究进展[J]. 杜刚,梁瑞虹,李涛,卢晓蓉,王根水,董显林. 无机材料学报. 2013(02)
[3]Effect of (Ba0.6Sr0.4)TiO3（BST） Doping on Dielectric Properties of CaCu3Ti4O12（CCTO）[J]. I. Norezan,A.K. Yahya,M.K. Talari. Journal of Materials Science & Technology. 2012(12)
[4]高性能钛酸钡/聚合物复合材料的研究进展[J]. 张亮,肖定全. 功能材料. 2012(10)
[5]Al2O3不同掺杂方式对钛酸钡介电性能的影响[J]. 沈振江,邴丽娜,陈万平,陈燕,江向平,龚少华. 绝缘材料. 2012(01)
[6]钛酸钡-环氧树脂复合材料厚膜的制备及性能研究[J]. 罗遂斌,于淑会,孙蓉,庄志强. 陶瓷学报. 2009(03)
[7]纳米BaTiO3/聚醚砜复合材料的制备和性能研究[J]. 倪涛,卫建,谢美菊,余自力. 高分子材料科学与工程. 2007(06)
[8]拉曼光谱技术的应用及研究进展[J]. 伍林,欧阳兆辉,曹淑超,易德莲,孙少学,刘峡. 光散射学报. 2005(02)
博士论文
[1]BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷宽温介电温度稳定性研究[D]. 李欣.陕西科技大学 2018
[2]铁电/弛豫铁电储能陶瓷的制备、性能及机理研究[D]. 吴隆文.清华大学 2017
[3]沉淀包覆法制备具有“芯—壳”结构的温度稳定型钛酸钡基陶瓷及其性质研究[D]. 王艳.西北大学 2015
硕士论文
[1]钛酸铜钙/镍（钴）铁氧体复合陶瓷材料的介电及磁性能研究[D]. 张茹.太原理工大学 2018
[2]β"-Al2O3/BaTiO3超级电容器系列的制备与性能研究[D]. 廖应麟.西安电子科技大学 2015
[3]氧化镨基陶瓷的微观结构及其非线性电学特性研究[D]. 彭书杰.西南交通大学 2013
[4]高价B位掺杂钛酸钡基陶瓷的合成及其介电性能研究[D]. 程花蕾.西北大学 2008
本文编号：3540279
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同种类的能量存储设施的能量密度与功率密度示意图
图 1.2 平板电容的结构与极化模型[4]Fig 1.2 Structure and Polarization Model of dielectric Capacitor外，介电损耗亦是反映材料介电特性的参量，用损耗角的正介质在外加电场作用时，材料体系为存储一定的电荷所消电常数之间满足关系如下式。
西安科技大学硕士学位论文对应为线性介质、铁电体、弛豫铁电体和反铁电体。从图中可以发成，由于极化、漏导、缺陷等因素的影响，会出现部分能量损耗，从不能完全被释放出来。在 P-E 曲线图中，浅灰色面积的区域代表可释面积的大小则表示介质存储器在充放电过程中的能量损耗。对于储拥有最小的损耗，最高的储能效率。通过公式(1.8)可以评估介质存储η = 100% 为可释放的能量， 为损耗的能量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CuO掺杂对Ba0.96(Bi0.5K0.5)0.04TiO3陶瓷烧结行为和介电性能的影响[J]. 赵娇娇,蒲永平,张盼盼,吴煜蓉. 人工晶体学报. 2014(10)
[2]压电材料中缺陷偶极子特性的研究进展[J]. 杜刚,梁瑞虹,李涛,卢晓蓉,王根水,董显林. 无机材料学报. 2013(02)
[3]Effect of (Ba0.6Sr0.4)TiO3（BST） Doping on Dielectric Properties of CaCu3Ti4O12（CCTO）[J]. I. Norezan,A.K. Yahya,M.K. Talari. Journal of Materials Science & Technology. 2012(12)
[4]高性能钛酸钡/聚合物复合材料的研究进展[J]. 张亮,肖定全. 功能材料. 2012(10)
[5]Al2O3不同掺杂方式对钛酸钡介电性能的影响[J]. 沈振江,邴丽娜,陈万平,陈燕,江向平,龚少华. 绝缘材料. 2012(01)
[6]钛酸钡-环氧树脂复合材料厚膜的制备及性能研究[J]. 罗遂斌,于淑会,孙蓉,庄志强. 陶瓷学报. 2009(03)
[7]纳米BaTiO3/聚醚砜复合材料的制备和性能研究[J]. 倪涛,卫建,谢美菊,余自力. 高分子材料科学与工程. 2007(06)
[8]拉曼光谱技术的应用及研究进展[J]. 伍林,欧阳兆辉,曹淑超,易德莲,孙少学,刘峡. 光散射学报. 2005(02)
博士论文
[1]BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷宽温介电温度稳定性研究[D]. 李欣.陕西科技大学 2018
[2]铁电/弛豫铁电储能陶瓷的制备、性能及机理研究[D]. 吴隆文.清华大学 2017
[3]沉淀包覆法制备具有“芯—壳”结构的温度稳定型钛酸钡基陶瓷及其性质研究[D]. 王艳.西北大学 2015
硕士论文
[1]钛酸铜钙/镍（钴）铁氧体复合陶瓷材料的介电及磁性能研究[D]. 张茹.太原理工大学 2018
[2]β"-Al2O3/BaTiO3超级电容器系列的制备与性能研究[D]. 廖应麟.西安电子科技大学 2015
[3]氧化镨基陶瓷的微观结构及其非线性电学特性研究[D]. 彭书杰.西南交通大学 2013
[4]高价B位掺杂钛酸钡基陶瓷的合成及其介电性能研究[D]. 程花蕾.西北大学 2008
本文编号：3540279
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3540279.html
