一、铅硼玻璃含量对(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷性能与显微结构的影响（论文文献综述）
王通,王渊浩,杨海波,高淑雅,王芬,鲁雅文[1]（2020）在《BaTiO3-ZnNb2O6陶瓷介电及储能性能研究》文中指出采用固相法制备（1–x）BaTiO3-xZnNb2O6 （x=0.5mol%, 1mol%, 1.5mol%, 2mol%, 3mol%, 4mol%）（简称BTZN）陶瓷,研究了BTZN陶瓷的烧结温度、结构、介电性能和铁电性能。BTZN陶瓷烧结温度随着ZnNb2O6含量增加逐渐降低。XRD结果表明当ZnNb2O6含量达到3mol%时出现第二相Ba2Ti5O12。介电测试结果表明随ZnNb2O6含量的增加, BTZN陶瓷介电常数逐渐减小,而介电常数的频率稳定性逐渐增强。介电温谱表明所有BTZN陶瓷均符合X8R电容器标准。BTZN陶瓷的极化强度值随着ZnNb2O6含量的增加逐渐降低。当x=4mol%时,BTZN陶瓷获得240 kV/cm的击穿电场和1.22 J/cm3的可释放能量密度。
谢璐智[2]（2019）在《MgTiO3基微波介质陶瓷制备及其谐振器天线设计》文中指出微波介质陶瓷是指能在微波频段电路中完成对电磁波的传输、反射、吸收等的陶瓷材料,它们可用作微波介质滤波器、天线、谐振器等微波通讯领域的各种元件。MgTiO3基微波介质陶瓷具有较低的介电损耗（Q·f=160,000 GHz）,近年来成为最具有前景的体系之一,但其温度稳定性低（τf=-50 ppm/℃）以及较高的烧结温度（1400℃）限制其进一步的发展。本论文致力于通过复合添加剂改善MgTiO3基陶瓷介电性能,添加烧结助剂降低其烧结温度,并使用CST模拟软件设计介质谐振器天线,并对天线仿真测试其辐射性能。（1）本实验通过传统固相法于1250℃制备了组成为0.95MgTiO3-0.05CaTiO3-xPrAlO3（x=0-0.015）的微波介质陶瓷。随着PrAlO3含量的增加,所得陶瓷的晶粒尺寸减小,介电常数（εr）和品质因数（Q·f）先增加后减小,谐振频率温度系数（τf）先减小后增加。当x=0.0075时,性能最佳:εr=19.04、Q·f=42,400 GHz、τf=-19.40 ppm/℃。（2）本实验通过传统固相法于1275℃制备了组成为（1-x）MgTiO3-x Ca0.5Sr0.5TiO3（x=0.035-0.045）的微波介质陶瓷。Ca0.5Sr0.5TiO3的复合导致晶粒尺寸减小,微波介质陶瓷的密度和致密度呈现先增加后降低的趋势。样品的εr值持续增加,Q·f值变化趋势为开始上升而后下降,τf值则呈持续增加的趋势。当x=0.04时陶瓷具有最佳介电性能,此时εr=20.57、Q·f=58,000 GHz、τf=-1.16 ppm/℃。（3）本实验通过向0.9625MgTiO3-0.0375Ca0.5Sr0.5TiO3陶瓷加入低熔点氧化物B2O3作为烧结助剂将烧结温度降低至1175℃。当向陶瓷中加入超过2.0 wt.%的B2O3时,会产生MgTi2O5杂相,降低陶瓷的介电性能。结果表明,0.9625MgTiO3-0.0375Ca0.5Sr0.5TiO3-2wt.%B2O3可以实现介电性能的良好组合:εr=18.9、Q·f=57,000GHz、τf=-1.2 ppm/℃。（4）利用CST模拟软件设计了谐振器天线结构。使用上述优化实验中所制备的MgTiO3基介质陶瓷作为谐振器材料,并通过改变谐振器结构、其材料的介电性能从而优化天线。仿真测试结果显示,本论文中制备所得的0.95MgTiO3-0.05CaTiO3-1.5%PrAlO3配比的陶瓷材料更适合于高带宽的谐振器制备;0.9625MgTiO3-0.0375Ca0.5Sr0.5TiO3-2 wt.%B2O3配比的陶瓷材料更适合于高辐射能量率的谐振器制备;0.965MgTiO3-0.035Ca0.5Sr0.5TiO3配比的陶瓷材料设计的谐振器可为天线获得7.865 dB的增益。
晁明明[3]（2018）在《钙钛矿型陶瓷储能电容器材料低温烧结工艺研究》文中认为钙钛矿型陶瓷储能电容器材料以其高功率密度,高放电效率等优点是脉冲储能器件的理想材料,而较高的烧结温度不利于多层陶瓷电容器的工业生产及实际应用。现有钙钛矿型介质储能材料主要可分为无铅和含铅两个体系。本论文采用烧结助剂对BaTiO3-Nb2O5-NiO,Sr0.8Pb0.095Bi0.07TiO3钙钛矿型储能陶瓷低温烧结工艺进行研究,以期在较低的烧结温度下获得较好的性能。采用传统固相烧结法制备了BaTiO3-Nb2O5-NiO陶瓷,研究了不同NiNb2O6掺杂量对体系物相结构,微观形貌,介电性能及储能特性的影响。当NiNb2O6掺杂量为1.0 mol%,烧结温度为1310℃时,介电常数为4208,介电损耗为0.008,得到了最佳的“壳-芯”结构,对其进行温度稳定性测试,满足X7R电容器标准。在此基础上,研究了不同种类烧结助剂对其低温烧结样品性能的影响,而后对烧结助剂添加量及烧结工艺进行研究。选用2号烧结助剂,添加量为3 wt%,烧结温度为1110℃时,储能密度为0.194 J/cm3,储能效率为74.33%。得到了最佳介电性能和储能特性的低温烧结陶瓷样品及其低温烧结工艺。研究了升温速率,保温时间,烧结温度,降温速率等烧结工艺参数对Sr0.8Pb0.095Bi0.07TiO3陶瓷物相结构,微观形貌,介电性能及储能特性的影响,得到了最佳的烧结工艺。在此基础上,研究了烧结助剂添加量及烧结工艺对低温烧结样品性能的影响。烧结助剂的添加量为1.8 wt%,烧结温度为1110℃,在50 kV/cm的电场强度下,储能密度为0.228 J/cm3,放电效率为94.2%。对其进行放电性能测试,放电时间为140 ns,功率密度为5.2×107 W/kg。得到了高功率密度,高放电效率的储能介质材料的低温烧结工艺制度。对其进行温度稳定性测试,满足Y5V电容器标准。
张琳[4]（2018）在《微结构对Ca0.6Sr0.4TiO3陶瓷储能性能影响及机制研究》文中研究说明随着脉冲功率技术在混合动力汽车、航空航天及石油钻井等领域的飞速发展,对储能介质电容器提出了“高温化、高能量密度和高可靠性”的要求。然而储能介质电容器的性能,主要取决于所使用的储能介质材料。Ca0.6Sr0.4TiO3（CST）陶瓷是具有中等介电常数、高禁带宽度和低容温变化率的线性电介质,因此适用于高温、高储能的探索。线性电介质在低电场下呈现线性的P-E曲线,然而在高电场下由于界面极化的存在,P-E曲线逐渐宽化,表现为储能效率的降低,限制了更高储能密度的获得;此外,在高温下由于载流子（主要是氧空位）的热运动加剧,对离子电导的贡献随之增强,漏导损耗增大,表现为P-E曲线的宽化,也限制了更高储能密度的获得。因此,对界面极化和氧空位等微结构因素的调控,是实现高温、高储能的有效途径。本论文以CST为研究对象,一方面通过结构设计、组分掺杂和制备工艺调整,实现对陶瓷内部微结构（晶界界面极化、晶界势垒、氧空位等）的调控和陶瓷从室温到高温（150℃）储能性能的改善。另一方面,对微结构影响储能性能的物理机制进行深入全面的探究。主要研究内容及结论如下:晶界调控对CST陶瓷储能性能的影响及机制分析。其中晶界调控包括晶界界面极化和晶界势垒的调控。首先,在CST陶瓷中引入高绝缘性的HfO2晶间相,有效地调控晶界界面极化程度,从而提高击穿强度和储能效率。相比于纯CST陶瓷,HfO2添加量为4 wt%的CST陶瓷的平均击穿强度由23.6kV/mm提高到28.9kV/mm,相同电场（24kV/mm）下的储能效率由84%提高到95%。通过对界面极化进行定量分析,发现其与储能效率呈反相关关系,表明该体系中储能性能得以改善的物理机制为对界面极化的抑制。其次,通过对常规烧结的CST陶瓷样品进行氧气退火、氮气退火和H2O2浸泡处理,有效地调控晶界势垒高度,从而提高击穿强度和储能效率。氧气退火后平均击穿强度提高到27.4kV/mm,相同电场（24kV/mm）下的储能效率提高到92%,而氮气退火平均击穿强度降低至20.8kV/mm,相同电场（24kV/mm）下的储能效率降低至83%。通过对晶界势垒进行定量分析,发现其与陶瓷块体电导激活能呈反相关关系,表明该体系中储能性能得以改善的物理机制为晶界势垒效应的增强。Mn掺杂对CST陶瓷储能性能的影响及机制研究。通过适当含量的Mn掺杂,显着降低CST陶瓷的电导率,不仅提高了室温下的储能性能,还有效抑制了CST陶瓷在高温下储能性能的恶化。其中Mn掺杂量为0.5 mol%时储能性能最佳:25℃下的击穿强度为37.4kV/mm,储能密度为1.82 J/cm3,储能效率为83%;150℃下的击穿强度为34.4kV/mm,储能密度为1.09 J/cm3,储能效率为62%。此外,通过电子顺磁共振（EPR）、介频谱、电导弛豫以及热激励退极化电流（TSDC）的分析,证实缺陷偶极形成效应为Mn掺杂CST陶瓷储能性能得以改善的物理机制:即通过缺陷偶极[MnTi″-VO″]的形成抑制氧空位的迁移,从而降低离子电导。氧空位浓度调控对Mn掺杂CST陶瓷电学性能的影响。分别采取气氛退火和气氛烧结这两种不同的制备工艺,调控陶瓷内部氧空位的浓度。首先,通过对常规烧结的Mn掺杂CST陶瓷样品进行氧气退火和氮气退火处理,调控晶界氧空位浓度,从而改善陶瓷块体储能性能。研究表明,氧气退火能提高陶瓷块体绝缘性能和储能效率,氮气退火则相反。其中Mn掺杂量为0.5 mol%的CST陶瓷在氧气中退火后储能性能最佳:25℃时的击穿强度为39.4kV/mm,储能密度为1.92 J/cm3,储能效率为88%;150℃时的击穿强度为36.4kV/mm,储能密度为1.19 J/cm3,储能效率为65%。其次,分别在空气、氧气和氮气中烧结Mn掺杂CST陶瓷,不仅调控晶界,还对晶粒氧空位浓度产生影响。研究表明,不论是纯CST还是Mn掺杂CST,在空气中烧结的陶瓷样品,其绝缘性能均优于在氧气、氮气中烧结的样品。还发现,不论是在何种气氛中烧结,Mn掺杂CST陶瓷样品,其绝缘性能均优于纯CST陶瓷样品。Mn掺杂CST陶瓷的氧空位缺陷机制研究。针对上一章节中两种不同的氧空位浓度调控方式,所导致的截然不同的电学性能变化规律,展开氧空位的缺陷机制研究。发现在气氛退火的研究中,绝缘性能得以改善的物理机制为晶界势垒效应,而晶界势垒效应的增强与晶界氧空位浓度的降低直接相关,与纯CST一致;而在气氛烧结的研究中,绝缘性能发生改变的物理机制为氧分压导致的电导机制的转变:在1350℃的烧结温度下,氮气烧结的氧分压处于n型电子电导区域,氧气烧结的氧分压处于p型电子电导区域,而空气烧结的氧分压处于n型电子电导向p型电子电导过渡的区域,因此空气烧结的陶瓷样品电导率低于氧气、氮气烧结的样品。并且,Mn在氧气气氛中通过价态上升俘获空穴,在氮气气氛中通过价态下降俘获电子,在空气气氛中通过形成缺陷偶极[MnTi″-VO″]抑制氧空位的迁移,以上现象导致不论在何种气氛中烧结,Mn掺杂CST陶瓷样品的绝缘性能均优于纯CST陶瓷样品。
肖腾[5]（2017）在《BST基储能陶瓷的制备、结构和性能》文中指出电介质储能电容器与电池相比,具有功率密度大、充放电速率快、稳定性高等特点,因此电介质储能材料成为目前研究的热点。Ba1-xSrxTiO3（BST）具有居里温度可调、介电常数高、介电损耗低等特点,在储能电介质中受到了广泛关注。但是其存在烧结温度高、击穿电场强度较低等缺点。因此,本文针对BST陶瓷开展以下几方面的工作:1)研究了不同烧结方法对BST陶瓷结构和性能的影响;2)通过研究不同成分BST陶瓷复合,并少量添加堇青石玻璃,研究其对BST陶瓷结构、介电性能和储能性能的影响;3)通过与氰酸酯树脂复合,探究免烧陶瓷/聚合物复合材料的储能性能。采用传统烧结法和微波烧结法制备了 Ba1-xSrxTiO3（x=0.1-0.5）致密陶瓷,研究了制备方法对其性能的影响。研究结果表明:微波烧结法相较于传统烧结法降低了烧结温度和保温时间。微波烧结法制备的陶瓷的介电常数和介电损耗均高于传统烧结法。两种方法制备的Ba1-xSrxTiO3的居里峰位置基本相同。随着x的增加,Ba1-xSrxTiO3陶瓷的BDS逐渐增大。传统烧结法制备的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷获得了最佳的介电性能和储能性能:ε=3531,tanδ=0.062,击穿电场强度BDS=11.46 kV/mm,储能密度为 2.22J/cm3。通过传统烧结法和微波烧结法制备了添加MAS玻璃的BST陶瓷,研究表明:MAS玻璃的添加降低了 BST陶瓷的烧结温度,同时改善了 BST陶瓷的介电温度稳定性。击穿电场强度随着MAS玻璃添加量增加而增大。传统烧结法在MAS玻璃添加量为1wt%时获得了最佳储能性能:ε=3627,tanδ=0.0076,BDS=16.5 kV/mm,储能效率为38%,储能密度为1.91J/cm3。微波烧结法降低了烧结温度和保温时间,制备的BST陶瓷具有细长型的P-E曲线,大大降低了剩余极化。其中添加1wt%MAS玻璃时,储能性能最佳:储能密度4.81 J/cm3,储能效率92%。以BST陶瓷为基体,制备了免烧的CE/BST复合材料。研究结果表明:氰酸酯树脂与BST陶瓷坯体结合良好。相比于BST陶瓷,CE/BST复合材料的介电常数降低到102,介电损耗低于0.03;BDS显着提高,BDS最高达到了 37.49 kv/mm,是纯BST陶瓷的3倍以上。同时,CE/BST复合材料的电滞回线呈现线性电介质的特性,储能效率也大大提高。CE/BST复合材料最大储能密度为1.39 J/cm3,相应储能效率为80%。
马蓉[6]（2017）在《具有双层“芯—壳”结构的Ba0.8Sr0.2Zr0.1Ti0.9O3基细晶陶瓷的制备及介电和储能性质的研究》文中进行了进一步梳理随着电子工业的发展,多层陶瓷电容器（Multilayer Ceramic Capacitors,MLCCs）向着大容量、小型化以及高储能密度的方向发展,这就要求介质材料不仅具有细晶结构,而且还要有较高的电容量和储能密度,因此,提高陶瓷的击穿场强和介电常数成为关键因素。本文通过常压水相法可控合成了 BaTiO3以及Ba0.8Sr0.2Zr0.1Ti0.9O3（BSZT）微纳米粉体,采用沉淀法和溶胶-沉淀法在这些单分散BaTiO3和Ba0.8Sr0.2Zr0.1Ti0.9O3粉体表面进行La2O3、MgO或Al2O3改性材料以及SiO2或ZnO-B2O3-SiO2（ZBSO）助烧剂的双层包覆,以期得到具有较高介电常数和击穿场强的温度稳定性良好的细晶陶瓷材料,从而为MLCCs的储能应用奠定理论基础。主要研究内容如下:1、通过提高粉体的分散性和均匀性,以期制得BSZT基细晶陶瓷。首先采用常压水相法制得了单分散BSZT微纳米粉体,然后分别采用沉淀法和溶胶-沉淀法在BSZT粉体表面分别包覆介孔SiO2和介孔ZBSO,制得的BSZT@mSiO2和BSZT@mZBSO粉体分散性良好,“壳”层具有明显的介孔结构。BSZT@SiO2和BSZT@mSiO2陶瓷的最高介电常数分别为441和810,储能密度分别为0.21 J/cm3和0.27 J/cm3;BSZT@ZBSO和BSZT@mZBSO陶瓷的最大介电常数分别为563和716,储能密度分别为0.34 J/cm3和0.36 J/cm3。介孔材料包覆制备的陶瓷介电常数和储能密度相比于非介孔材料包覆的陶瓷较高,但还有待于进一步提高。2、首次试探通过双层“芯-壳”的思路来获得具有较高击穿场强的细晶陶瓷材料,以期开拓MLCCs用储能介质材料的研究新思路。通过常压水相法制备了单分散BaTiO3微纳米粉体,在其表面包覆稀土氧化物改性剂La2O3,在最外层包覆SiO2,制得了具有双层“芯-壳”结构的球形BaTiO3@La2O3@SiO2微纳米粉体,粉体具有较高的分散性和均一性;研究不同SiO2包覆量对粉体和陶瓷形貌、相组成以及陶瓷介电性质和储能性质的影响。粉体平均粒径约为280 nm,中间层La2O3厚度约为3 nm,最外层SiO2约为17nm。研究还发现,在所选SiO2包覆量范围内,陶瓷介电性能均符合X8R标准;随Si02包覆量增加,陶瓷介电常数和储能密度均先增大后降低;当Si02包覆量为6.0 wt%时,陶瓷介电常数达到最大,居里温度处介电常数达到3362:当SiO2包覆量为9.0 wt%时,陶瓷储能密度达到最大值0.54 J/cm3,对应击穿场强为13.6kV/mm。设计具有双层“芯-壳”结构粉体的思路来获得具有较高击穿场强的细晶陶瓷材料,将为MLCCs用于储能的研究奠定基础。3、为了提高材料耐压强度,制得具有较高储能密度的细晶陶瓷,通过弛豫铁电材料BSZT代替BaTiO3,高耐压材料MgO代替La2O3来提高耐压强度,并进一步改善其储能性质。采用常压水相法制得了单分散BSZT微纳米粉体,采用沉淀法在其表面包覆MgO,并采用溶胶-沉淀法在BSZT@MgO粉体表面进一步包覆ZBSO复合助烧剂,制得了具有双层“芯-壳”结构的球形BSZT@MgO@ZBSO微纳米粉体颗粒,粉体具有良好的分散性和均匀性;粉体平均粒径约为270 nm,MgO和ZBSO“壳”层厚度分别约为7 nm和14 nm。研究了不同ZBSO包覆量对粉体和陶瓷形貌、相组成以及陶瓷介电和储能性质的影响。研究发现,随着ZBSO包覆量的增大,陶瓷储能密度和介电常数先增大后降低,当ZBSO包覆量为2.0 wt%时,陶瓷介电常数达到最大值6026:当ZBSO包覆量为4.0 wt%时,陶瓷具有最大的储能密度约为0.71J/cm3,击穿场强从 BSZT@MgO 陶瓷的 17.4kV/mm 增大至 24.1kV/mm。可见,该材料相比BaTiO3@La2O3@SiO2的储能密度和耐压强度得到显着提高。4、通过在中间层添加Al2O3组分形成MgO-Al2O3的复合材料,且会形成高耐压的MgAl2O4尖晶石相,以期进一步提高陶瓷材料的耐压强度。采用沉淀法制得了具有双层“芯-壳”结构的BSZT@MgO-Al2O3@ZBSO微纳米粉体,MgO-Al2O3复合层和ZBSO的厚度分别约为8 nm和13 nm。研究了不同Mg/AlL比对陶瓷体系相组成、微观形貌以及介电和储能性质的影响。研究结果表明,随Mg/Al比减小,Al2O3包覆量增加,BSZT@MgO-Al2O3@ZBSO陶瓷击穿场强提高,陶瓷介电常数和储能密度先增大后降低;当Mg/Al比为2:1时,陶瓷具有最大介电常数3143,以及最大储能密度0.91 J/cm3,当Mg/Al比为1:1时,陶瓷具有最大耐压强度29.40 kV/mm。可见,该材料的耐压强度得到明显的提高,同时储能密度也明显增大。5、通过在中间层添加La2O3,以期进一步提高BSZT@MgO-Al2O3@ZBSO陶瓷体系的介电常数。采用沉淀法在中间层增加La2O3组分,制得了具有双层“芯-壳”结构的BSZT@MgO-Al2O3-La2O3@ZBSO微纳米粉体及其陶瓷材料。研究了不同La2O3包覆量对陶瓷相组成、微观形貌以及介电和储能性质的影响。研究结果表明:随La2O3包覆量的增大,陶瓷的介电常数和极化强度先增大后降低;当La2O3包覆量达到0.8 mol%时,陶瓷具有最高介电常数为4988,陶瓷的最大储能密度为1.06J/cm3,且当La203包覆量≦0.8 mol%时,陶瓷TCC符合X8R标准。可见,该材料的储能密度明显增大,而且其介电性能满足X8R特性,这将为开拓MLCCs用储能介质材料的研究提供新思路。
石亚童[7]（2017）在《SrTiO3基储能介质陶瓷的制备及改性研究》文中研究指明为了满足储能电子元器件轻便化和小型化的发展趋势,人们对应用于储能电子元器件的介质陶瓷材料提出了更高的要求,研发同时具备高介电常数和高绝缘特性的储能陶瓷成为当今介电领域的重要研究课题。选取SrTiO3陶瓷作为本论文的研究对象,引入稀土元素Er,采用传统固相法制备ErxSr1-3x/2TiO3（Er-ST）陶瓷,建立物理模型,深入探讨Er掺杂诱导SrTiO3陶瓷产生高介电常数的内在物理机制。选择综合性能最优的掺杂组分Er0.02Sr0.97TiO3,以此为基体,引入添加剂HfO2和ZnO-B2O3-SiO2玻璃,通过调控添加剂的含量,在保持陶瓷较高介电常数的同时优化其晶界的绝缘性,以此提高体系的有效储能密度。采用传统固相反应法,通过调控稀土Er的掺杂量x在0.010.03范围内变化,制备出介电常数为28107200,介电损耗不超过3.5%的Erx Sr1-3x/2TiO3陶瓷体系。当掺杂量x=0.02时,样品的介电常数达到最大,约为7200,比纯SrTiO3陶瓷提高了约20倍。烧结性能分析表明,稀土Er的加入使得体系的最佳烧结温度提高了20℃,并且抑制陶瓷晶粒生长。晶体结构分析表明,ErxSr1-3x/2TiO3各组分样品在室温下为单一的立方钙钛矿结构,并且由于Er3+离子取代Sr2+离子,陶瓷的晶胞参数增大。掺杂陶瓷的介电损耗温度谱中出现两组介电弛豫峰Peak 1和Peak 2,弛豫峰Peak 1由锶空位与氧空位(VSr′-VO··)的耦合热运动产生,弛豫峰Peak 2的产生与氧空位的热运动有关。氧空位电离极化机制是稀土掺杂SrTiO3陶瓷产生高介电常数的主要原因。以综合性能最优的掺杂组分Er0.02Sr0.97TiO3为基体,通过调控HfO2的添加量y在2.08.0 wt%范围内变化,制备出介电常数为4151071、介电损耗不超过2%的（1-y wt%）Er0.02Sr0.97TiO3—y wt%HfO2陶瓷体系。随着HfO2添加量的增加,样品的击穿强度由8.40 kV/mm提高至21.55kV/mm,电滞回线变得细长,储能效率由71.22%提高至95.56%,有效储能密度先增加后降低。当添加量y=6.0 wt%时,样品的综合性能达到最优,其中,介电常数εr=470,介电损耗tanδ=1.0%,击穿强度Eb=20.20 kV/mm,有效储能密度达到最大值0.878 J/cm3,是纯SrTiO3陶瓷的2.4倍。通过调控ZnO-B2O3-SiO2玻璃的添加量z在2.08.0 wt%范围内变化,制备出介电常数为300696、介电损耗不超过2.5%的（1-z wt%）Er0.02Sr0.97TiO3—z wt%（ZnO-B2O3-SiO2）陶瓷体系。随着玻璃含量的增加,有效储能密度先增加后降低,当添加量z=4.0 wt%时,样品的综合性能达到最优,其中,介电常数εr=551,介电损耗tanδ=1.78%,击穿强度Eb=19.44 kV/mm,有效储能密度达到最大值0.869 J/cm3。
舒明飞[8]（2014）在《非均匀钛酸锶钡陶瓷的研究》文中研究说明钛酸锶钡（BST）陶瓷材料被誉为“电子陶瓷的支柱”,它是现代电子陶瓷的基础原料,是现代功能陶瓷中最重要的一类,其压电性、铁电性、热释电性等介电性能优异,它具有高介电常数、低介质损耗、居里温度Ba/Sr比可调性、环保无污染等特点,在电容器、铁电存储器、微波器件、红外探测器等方面具有诱人的应用前景。目前,掺杂改性BST陶瓷、BST复相BST陶瓷和片式化BST陶瓷等已经到了广泛而深入的研究,但是在制备成分非均匀的BST陶瓷方面报道还较少。性能稳定且成份非均匀的BST陶瓷会在宽广的实用温区保持铁电相变的特征,有可能提高器件的性能及温度稳定性。本文重点从介电实验和理论分析方面对异质多层、表面扩散、成分梯度非均匀BST陶瓷进行了研究。本文采用传统固相法,添加液相助烧剂SiO2解决了异质双层曲翘的问题,成功制备了异质多层BST陶瓷,结果表明：铁电性材料和非铁电性材料双层BST陶瓷会保留铁电性,成功制备了常温介电常数高达6500的并联型的X7R多层BST陶瓷和5800的串联型的X7R多层BST陶瓷；在多层异质叠层BST陶瓷系统中,存在异质层间的相互渗透,渗透层仍保持钙钛矿结构不变,渗透层的Ba和Sr的摩尔含量在不断变化,渗透层的存在会提高各异质材料居里温度之间区域的介电常数,促使介电常数随温度变化更加稳定,这种效应会随着异质层叠加层数的增加,越来越明显。采用刷漆法及低温补烧法制备了表面Fe2O3扩散型BST陶瓷,研究结果表明：在Fe203未趋于饱和时,BST陶瓷内部的铁含量会呈现出梯度变化,BST陶瓷表面铁元素的含量高于体内,存在铁元素表面集结现象；Fe2O3扩散可以提高了BST陶瓷的的韧性和抗冲击强度,特别是对陶瓷体边缘机械性能的改变效果显着：Fe203扩散可以提高BST陶瓷的介电常数大小,可以发展为连接金属材料和陶瓷材料的有效方法。根据对多层和扩散型BST陶瓷的研究结果模拟设计的连续梯度BST陶瓷,具有高的介电常数,非常优异的介电常数温度稳定性,宽的介电常数温度稳定范围,可实现-250到+120℃温度范围内介电常数随温度变化稳定,提供了一种介电常数温度稳定陶瓷寻找的思路和对固溶体陶瓷材料性能开发的新方法。
刘涛涌,陈国华[9]（2012）在《高储能密度玻璃陶瓷材料的研究进展》文中研究表明介绍了电介质材料储能密度的概念,综述了陶瓷及玻璃陶瓷用于储能介质材料的研究进展,重点分析了影响介质材料储能密度的若干因素,展望了玻璃陶瓷电容器在军事、混合动力汽车及生物医学上的应用前景,指出了今后高储能密度介质材料的发展方向。
江婵[10]（2012）在《低介电常数微波陶瓷材料的制备、介电性能及机理研究》文中提出低介电常数、高品质因数微波介质陶瓷材料的合成及研究是近年来的研究热点，本文制备了Sm2SiO5陶瓷，Sm4（SiO4）3陶瓷，Nd2SiO5陶瓷，Al2O3-TiO2陶瓷，MgTiO3-CaTiO3陶瓷和（Zn,Mg）TiO3-TiO2陶瓷，并用XRD、SEM、EDS和TG-DTA等多种分析测试手段及开腔谐振测试方法，研究了这些低介陶瓷的相组成、致密度和微观结构等对材料介电性能的影响，探索介电性能的演变规律，并将（Zn,Mg）TiO3-TiO2复合陶瓷用于制备多层片式陶瓷电容器（MLCC）。1.研究以非化学计量比效应合成新型的单相Sm2SiO5低介电常数微波陶瓷。当Sm2O3/SiO2摩尔比为1:1.05，在1350℃烧结4h，可得到纯的单斜Sm2SiO5相。随着温度的升高，可以得到少量的六方Sm4（SiO4）3相，并且随着温度的升高，Sm2SiO5陶瓷样品的相对密度随之增加。Sm2SiO5陶瓷在1500℃下烧结后，有优良的介电性能：εr=8.5,Q×f=64878.71GHz和τf=-37.64ppm/℃。Sm2SiO5陶瓷材料有着较宽的烧成温度范围和小的负温度系数，因此可以作为优良的介电材料用于毫米波通讯装置中。2.研究以非化学计量比效应合成新型的单相Sm4（SiO4）3低介高频微波陶瓷。发现Sm2O3-xSiO2（1.425≤x≤1.6）在1350-1600℃下烧结四个小时，均能得到纯六方Sm4（SiO4）3相。当x=1.5时，样品的介电性能: εr=9.03，Q×f=17470.76GHz （12.40GHz）和τf=-24.4ppm/℃。Sm4（SiO4）3陶瓷材料有着很宽的烧成温度范围和较小的负温度系数。3.研究以非化学计量比效应合成新型的单相Nd2SiO5低介电常数微波陶瓷。当Nd2O3/SiO2摩尔比为1:1.05，在1450℃下烧结时，第二相六方Nd4Si3O12相消失，纯单斜Nd2SiO5相出现。随着烧温的升高，Nd2SiO5陶瓷的相对密度升高。Nd2SiO5陶瓷在1500℃下烧结，介电性能: εr=7.94，Q×f=38800GHz, τf=-53ppm/℃。高自谐振频率导致低的介电常数和低的Q×f值。Nd2SiO5陶瓷有较宽的烧成温度范围，它们有潜力应用在微波被动元器件中。4.使用新颖的水基溶胶凝胶法合成0.9Al2O3-0.1TiO2包覆性纳米颗粒，用二（2-羟基丙酸）二氢氧化二铵合钛（TALH）为钛盐水基前驱体，与传统的钛醇盐sol-gel法相比，不需要乙醇做溶剂体系。本文对其制备条件进行了优化。α-Al2O3和金红石相晶粒生长指数（n）各为2.5和4，晶粒生长活化能分别为100kJ/mol和107kJ/mol。沿着晶界扩散后形成的缝合线，纳米层通过高温自组装途径生长，其微波介电性能：εr=10.4, Q×f=18000GHz, τf=-10.8ppm/℃（在1300℃烧结）和εr=13, Q×f=32000GHz, τf=45ppm/℃（又在1100℃下退火10h）。5.采用固相法合成MgTiO3-CaTiO3复合陶瓷，加入CaTiO3用来调节MgTiO3过负的频率温度系数，加入3ZnO-B2O3可以促进体系的烧结。（a） MgTiO3-CaTiO3陶瓷随着CaTiO3掺入量的增加，体系的介电常数和温度系数随之增加，品质因数随之下降，样品的介电性能与微观结构和晶相转变有着密不可分的联系。0.97MgTiO3-0.03CaTiO3在1300℃下具有优良的微波介电性能: εr=18.23, Q×f=76529GHz （7.37GHz）和τf=-34.68ppm/°C。（b）适量的ZB掺杂0.97MgTiO3-0.03CaTiO3，在降低烧温的同时，并没有明显恶化体系的介电性能。0.97MgTiO3-0.03CaTiO3+2wt.%ZB在1225℃下具有优良的微波介电性能: εr=17.96, Q×f=79346GHz （7.47GHz）和τf=-34.93ppm/°C。6.采用固相法合成（Zn,Mg）TiO3-TiO2复合陶瓷，加入TiO2用来稳定（Zn, Mg）TiO3六方相和调节谐振频率温度系数，加入3ZnO-B2O3可以促进体系的烧结，体系遵循液相烧结机理，烧结过程中有明显的晶界运动。SEM和EDS显示，在烧结过程中，游离的（Zn, Mg）TiO3颗粒会在晶界上产生偏析甚至脱溶出来分凝在晶界上。SnO2因为能阻止晶界扩张而被用做晶粒细化剂。样品的介电性能与微观结构和晶相转变有着密不可分的联系，我们发现（Zn, Mg）TiO3-0.25TiO2+1.0wt.%3ZnO-B2O3+0.1wt.%SnO2（ZMTZBS，1000°C）呈现优良的介电性能: εr=27.7, Q×f=65494GHz （6.07GHz）和τf=-8.88ppm/°C。7.用介电性能优良的ZMTZBS陶瓷粉料成功制造了具有良好电性能的多层片式陶瓷电容器。我们发现：随着电容量增加，电容器的自谐振频率和等效串联电阻相应减少，而品质因数随着频率或电容量增加而减少。
二、铅硼玻璃含量对(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷性能与显微结构的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铅硼玻璃含量对(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷性能与显微结构的影响（论文提纲范文）
（1）BaTiO3-ZnNb2O6陶瓷介电及储能性能研究（论文提纲范文）
| 1 实验方法 |
| 1.1 样品制备 |
| 1.2 性能测试 |
| 2 结果和讨论 |
| 2.1 BTZN陶瓷的结构分析 |
| 2.2 BTZN陶瓷的介电性能 |
| 2.3 BTZN陶瓷的储能性能 |
| 3 结论 |
（2）MgTiO3基微波介质陶瓷制备及其谐振器天线设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 微波介质陶瓷的性能指标 |
| 1.2.1 介电常数 |
| 1.2.2 品质因数 |
| 1.2.3 谐振频率温度系数 |
| 1.3 MgTi O_3 基微波介质陶瓷改性研究进展 |
| 1.3.1 离子掺杂 |
| 1.3.2 第二相复合 |
| 1.3.3 烧结助剂 |
| 1.4 介质谐振器在谐振器天线中的应用 |
| 1.5 课题主要研究目的与思路 |
| 第二章 实验方案 |
| 2.1 合成原料 |
| 2.2 合成设备与合成工艺 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 物相组成分析 |
| 2.3.2 微观形貌分析 |
| 2.3.3 表观密度与相对密度测试 |
| 2.3.4 介电性能测试 |
| 2.4 谐振器天线设计 |
| 第三章 PrAlO_3 掺杂0.95MgTiO_3-0.05CaTiO_3 陶瓷合成及微波介电性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 PrAlO_3 掺杂对95MCT陶瓷相组成和微观结构的影响 |
| 3.2.2 PrAlO_3 掺杂对95MCT陶瓷介电性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Ca_(0.5)Sr_(0.5)Ti O_3 复合MgTi O_3 陶瓷的合成及微波介电性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 Ca_(0.5)Sr_(0.5)Ti O_3 复合对MgTi O_3 基陶瓷相组成和微观结构的影响 |
| 4.2.2 Ca_(0.5)Sr_(0.5)Ti O_3 复合对MgTi O_3 基陶瓷介电性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 B_2O_3 复合0.9625MgTiO_3-0.0375 Ca_(0.5)Sr_(0.5)Ti O_3 陶瓷的合成及微波介电性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 添加B_2O_3对MCST陶瓷相组成和微观结构的影响 |
| 5.2.2 添加B_2O_3对MCST陶瓷介电性能影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 微带馈电的介质谐振器天线设计 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 天线设计 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 圆柱型谐振器的介电常数优化 |
| 6.3.2 立方型谐振器的介电常数优化 |
| 6.3.3 半球型谐振器的介电常数优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）钙钛矿型陶瓷储能电容器材料低温烧结工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 介质储能应用背景 |
| 1.2 储能介质的分类 |
| 1.2.1 反铁电储能介质 |
| 1.2.2 弛豫铁电储能介质 |
| 1.2.3 聚合物储能介质 |
| 1.2.4 玻璃陶瓷储能介质 |
| 1.3 介质储能研究进展 |
| 1.4 课题来源和研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 实验方法及原理 |
| 2.1 陶瓷制备工艺 |
| 2.2 实验所用原料及设备 |
| 2.3 材料的表征 |
| 2.3.1 材料结构表征 |
| 2.3.2 介电性能表征 |
| 2.3.3 储能特性表征 |
| 3 BaTiO_3-Nb_2O_5-NiO陶瓷制备工艺 |
| 3.1 实验设计及样品制备 |
| 3.2 结构与性能表征 |
| 3.2.1 材料结构表征 |
| 3.2.2 介电性能表征 |
| 3.2.3 储能特性表征 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 Sr_(0.8)Pb_(0.095)Bi_(0.07)TiO_3陶瓷制备工艺 |
| 4.1 实验设计及样品制备 |
| 4.1.1 Sr_(0.8)Pb_(0.095)Bi_(0.07)TiO_3陶瓷制备 |
| 4.1.2 正交实验设计 |
| 4.1.3 正交实验结果分析 |
| 4.1.4 低温烧结样品制备 |
| 4.2 结构与性能表征 |
| 4.2.1 材料结构表征 |
| 4.2.2 介电性能表征 |
| 4.2.3 储能特性表征 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
（4）微结构对Ca0.6Sr0.4TiO3陶瓷储能性能影响及机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 储能介质电容器概述 |
| 1.2 储能介质材料的研究现状 |
| 1.2.1 储能介质材料的分类 |
| 1.2.2 储能介质材料研究中存在的问题 |
| 1.2.3 高温、高储能介质陶瓷的研究现状 |
| 1.2.4 Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷的结构特征及性能 |
| 1.3 介质材料储能性能的影响因素及调控 |
| 1.3.1 界面极化与储能 |
| 1.3.2 氧空位与储能 |
| 1.4 课题的提出与研究内容 |
| 1.4.1 存在的问题与研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3基陶瓷的制备方法及结构、性能的表征手段 |
| 2.1 Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3基陶瓷的制备 |
| 2.1.1 实验工艺 |
| 2.1.2 实验所用原料及仪器设备 |
| 2.2 Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3基陶瓷结构及性能的表征手段 |
| 2.2.1 密度测试 |
| 2.2.2 结构表征及分析 |
| 2.2.3 介电性能测试 |
| 2.2.4 高温阻抗测试 |
| 2.2.5 铁电性能测试及储能参数表征 |
| 2.2.6 热激励退极化电流（TSDC）测试 |
| 2.2.7 高温平衡电导率测试系统 |
| 第3章 晶界调控对Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷储能性能的影响及机制分析 |
| 3.1 引入Hf O_2晶间相对Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷晶界及储能性能的影响 |
| 3.1.1 结构分析 |
| 3.1.2 储能性能表征 |
| 3.1.3 储能性能影响机制分析——晶界界面极化效应 |
| 3.2 退火及双氧水处理对Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷晶界及储能性能的影响 |
| 3.2.1 结构分析 |
| 3.2.2 电学性能及储能性能表征 |
| 3.2.3 储能性能影响机制分析——晶界势垒效应 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Mn掺杂对Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷储能性能的影响及机制研究 |
| 4.1 结构分析 |
| 4.1.1 物相结构与显微结构 |
| 4.1.2 电子顺磁共振（EPR）谱研究 |
| 4.2 储能性能表征 |
| 4.3 Mn掺杂Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷储能性能的改善机制——缺陷偶极形成效应 |
| 4.3.1 缺陷偶极形成效应 |
| 4.3.2 介频谱分析 |
| 4.3.3 交流电导率分析 |
| 4.3.4 热激励退极化电流（TSDC）分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 氧空位浓度调控对Mn掺杂Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷电学性能的影响 |
| 5.1 气氛退火对Mn掺杂Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷电学性能的影响 |
| 5.1.1 结构分析 |
| 5.1.2 电学性能表征 |
| 5.1.3 储能性能考察 |
| 5.2 气氛烧结对Mn掺杂Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷电学性能的影响 |
| 5.2.1 结构分析 |
| 5.2.2 电学性能表征 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 Mn掺杂Ca_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3陶瓷的氧空位缺陷机制研究 |
| 6.1 气氛退火导致的氧空位缺陷机制研究 |
| 6.2 气氛烧结导致的氧空位缺陷机制研究 |
| 6.2.1 实验设计一：退火处理及双氧水浸泡 |
| 6.2.2 实验设计二：不同氧分压下的高温平衡电导率探索 |
| 6.2.3 缺陷化学及电导机制分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录：博士期间的研究成果 |
（5）BST基储能陶瓷的制备、结构和性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电介质的极化机制 |
| 1.3 储能电介质的性能 |
| 1.4 储能介质材料 |
| 1.5 BST基电介质储能材料研究现状 |
| 1.6 本课题的研究内容 |
| 第二章 Ba_(1-x)Sr_xTiO_3陶瓷的制备及性能 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 实验原料与设备 |
| 2.2.2 传统固相法制备Ba_(1-x)Sr_xTiO_3陶瓷 |
| 2.2.3 微波烧结法制备Ba_(1-x)Sr_xTiO_3陶瓷 |
| 2.2.4 性能测试与表征 |
| 2.3 传统固相法制备Ba_(1-x)Sr_xTiO_3结构和性能 |
| 2.3.1 烧结特性 |
| 2.3.2 物相分析 |
| 2.3.3 介电性能 |
| 2.3.4 击穿电场强度 |
| 2.3.5 电滞回线和储能密度 |
| 2.4 微波烧结法制备的Ba_(1-x)Sr_xTiO_3陶瓷结构和性能 |
| 2.4.1 介电性能 |
| 2.4.2 击穿电场强度 |
| 2.4.3 电滞回线和储能性能 |
| 本章小结 |
| 第三章 MAS玻璃对BST陶瓷结构和性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与设备 |
| 3.2.2 BST基陶瓷的制备 |
| 3.2.3 性能测试与表征 |
| 3.3 传统固相法制备BST基陶瓷 |
| 3.3.1 烧结特性 |
| 3.3.2 物相组成分析 |
| 3.3.3 显微结构分析 |
| 3.3.4 介电性能 |
| 3.3.5 击穿电场强度和储能性能 |
| 3.4 微波烧结法制备BST陶瓷 |
| 3.4.1 烧结性能 |
| 3.4.2 微观结构 |
| 3.4.3 介电性能 |
| 3.4.4 击穿电场强度和储能性能 |
| 本章小结 |
| 第四章 氰酸酯/BST复合材料的制备和性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 氰酸酯树脂的性能和固化 |
| 4.3 实验 |
| 4.3.1 实验原料与设备 |
| 4.3.2 实验过程 |
| 4.3.3 性能测试与表征 |
| 4.4 CE/Ba_(1-x)Sr_xTiO_3复合材料结构和性能 |
| 4.4.1 显微结构分析 |
| 4.4.2 介电性能 |
| 4.4.3 击穿电场强度和储能性能 |
| 4.5 CE/BST复合材料 |
| 4.5.1 介电性能 |
| 4.5.2 储能性能 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间学术成果及发表学术论文 |
（6）具有双层“芯—壳”结构的Ba0.8Sr0.2Zr0.1Ti0.9O3基细晶陶瓷的制备及介电和储能性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电介质电容器的储能机理 |
| 1.2.1 电介质电容器简介 |
| 1.2.2 电容器储能密度的测量计算方法 |
| 1.2.3 用于高储能的潜在电介质 |
| 1.3 储能材料的研究进展 |
| 1.3.1 反铁电材料的储能 |
| 1.3.2 弛豫铁电体储能 |
| 1.3.3 玻璃陶瓷储能 |
| 1.3.4 聚合物基铁电体储能 |
| 1.4 BaTiO_3基储能陶瓷材料研究现状 |
| 1.4.1 MLCCs的EIA分类 |
| 1.4.2 陶瓷储能密度的影响因素 |
| 1.5 储能陶瓷材料的制备方法 |
| 1.5.1 传统固相法 |
| 1.5.2 湿化学包覆法 |
| 1.6 研究思路及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 介孔助烧剂ZBSO包覆BSZT粉体材料及其陶瓷的制备及介电与储能性质的初探 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂及仪器 |
| 2.2.2 粉体及陶瓷材料的制备过程 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 BSZT@mSiO_2粉体和陶瓷的微观形貌及介电和储能性质 |
| 2.3.2 BSZT@mZBSO粉体和陶瓷的微观形貌及介电和储能性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 BaTiO_3@La_2O_3@SiO_2微纳米粉体及其陶瓷的制备与介电和储能性质的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂及仪器 |
| 3.2.2 粉体及陶瓷的制备过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 粉体材料相组成和微观形貌 |
| 3.3.2 包覆SiO_2对陶瓷相组成和微观形貌的影响 |
| 3.3.3 包覆SiO_2对陶瓷介电性能和储能性质的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 BSZT@MgO@ZBSO微纳米粉体及其陶瓷的制备与介电和储能性质的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂及仪器 |
| 4.2.2 粉体及陶瓷的制备过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 粉体材料的相组成和微观形貌 |
| 4.3.2 陶瓷材料的相组成和微观形貌 |
| 4.3.3 陶瓷材料的介电和储能性质 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 BSZT@MgO-Al_2O_3@ZBSO粉体及其陶瓷的制备与介电和储能性质的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂及仪器 |
| 5.2.2 粉体及陶瓷的制备过程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 粉体材料的相组成和微观形貌 |
| 5.3.2 陶瓷材料的相组成和微观形貌 |
| 5.3.3 陶瓷材料的介电和储能性质 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 BSZT@MgO-Al_2O_3-La_2O_3@ZBSO粉体及其陶瓷的制备与介电和储能性质研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂及仪器 |
| 6.2.2 粉体及陶瓷的制备过程 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 La_2O_3含量对BSZT@MgO-Al_2O_3-La_2O_3@ZBSO粉体的影响 |
| 6.3.2 BSZT@MgO-Al_2O_3-La_2O_3@ZBSO陶瓷的相组成和微观形貌的 |
| 6.3.3 La_2O_3含量对BSZT@MgO-Al_2O_3-L_a2O_3陶瓷介电和储能性质的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论和需进一步展开的工作 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 需进一步完善的工作 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）SrTiO3基储能介质陶瓷的制备及改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 储能介质陶瓷的性能表征 |
| 1.2.1 介电常数 |
| 1.2.2 介电损耗 |
| 1.2.3 击穿强度 |
| 1.2.4 有效储能密度 |
| 1.3 储能介质陶瓷的研究进展及存在的问题 |
| 1.3.1 储能介质陶瓷的研究进展 |
| 1.3.2 储能介质陶瓷存在的问题 |
| 1.4 SrTiO_3基介质陶瓷的研究进展 |
| 1.4.1 SrTiO_3基介质陶瓷的结构及介电性能 |
| 1.4.2 SrTiO_3基陶瓷的A位掺杂改性研究 |
| 1.4.3 高介电常数的极化机制研究 |
| 1.4.4 添加剂的引入对陶瓷击穿强度的影响 |
| 1.5 本论文的研究设想 |
| 第2章 SrTiO_3储能介质陶瓷的制备工艺及性能表征 |
| 2.1 陶瓷制备工艺 |
| 2.1.1 Er_xSr_(1-3x/2)TiO_3陶瓷的制备 |
| 2.1.2 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的制备 |
| 2.1.3 ZnO-B2O_3-SiO_2(ZBS)玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的制备 |
| 2.2 实验原料及设备 |
| 2.3 陶瓷的结构与电性能表征 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 物相及晶体结构分析 |
| 2.3.3 显微结构分析 |
| 2.3.4 介电性能测试 |
| 第3章 Er_xSr_(1-3x/2)TiO_3陶瓷的结构与介电性能 |
| 3.1 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的结构表征 |
| 3.1.1 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的烧结性能 |
| 3.1.2 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的晶体结构 |
| 3.1.3 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的显微结构 |
| 3.2 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的介电性能 |
| 3.2.1 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的室温介电性能 |
| 3.2.2 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的高温介电性能 |
| 3.2.3 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的弛豫性能 |
| 3.2.4 Er掺杂SrTiO_3陶瓷的电导机制 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷结构与介电性能 |
| 4.1 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的结构表征 |
| 4.1.1 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的烧结性能 |
| 4.1.2 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的晶体结构 |
| 4.1.3 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的显微结构 |
| 4.2 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的介电性能 |
| 4.2.1 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的室温介电性能 |
| 4.2.2 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的高温介电性能 |
| 4.2.3 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的偏压性能 |
| 4.3 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的储能性能 |
| 4.3.1 HfO_2添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的有效储能密度 |
| 4.3.2 界面极化对击穿强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷结构与介电性能 |
| 5.1 ZnO-B2O_3-SiO_2(ZBS)玻璃的制备及性能分析 |
| 5.2 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的结构表征 |
| 5.2.1 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的烧结性能 |
| 5.2.2 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的晶体结构 |
| 5.2.3 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的显微结构 |
| 5.3 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的介电性能 |
| 5.3.1 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的室温介电性能 |
| 5.3.2 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的高温介电性能 |
| 5.3.3 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的偏压性能 |
| 5.4 玻璃添加Er_(0.02)Sr_(0.97)TiO_3陶瓷的储能性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间的研究成果 |
（8）非均匀钛酸锶钡陶瓷的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钛酸锶钡陶瓷材料的特性 |
| 1.2.1 钛酸锶钡陶瓷材料的结构和取代特性 |
| 1.2.2 钛酸锶钡陶瓷材料的电学特性 |
| 1.3 钛酸锶钡陶瓷材料的研究现状 |
| 1.4 钛酸锶钡陶瓷材料的应用前景 |
| 1.5 本论文的主要内容及研究意义 |
| 第2章 实验流程与表征 |
| 2.1 固相法制备BST陶瓷流程 |
| 2.2 实验表征手段 |
| 第3章 多层BST陶瓷研究 |
| 3.1 双层BST陶瓷的研究 |
| 3.1.1 双层BST陶瓷实验 |
| 3.1.2 双层BST陶瓷实验结果与分析 |
| 3.2 多层BST研究 |
| 3.3 本章总结 |
| 第4章 表面Fe_2O_3扩散型BST陶瓷的研究 |
| 4.1 扩散机制简介 |
| 4.2 表面Fe_2O_3扩散型BST陶瓷的研究 |
| 4.2.1 EDS测试结果及机械性能分析 |
| 4.2.2 介电性能分析 |
| 4.3 本章总结 |
| 第5章 线梯度BST陶瓷的模型设计及性能分析 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 附录：作者攻读硕士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）高储能密度玻璃陶瓷材料的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 储能密度 |
| 2 储能介质材料的分类 |
| 2.1 陶瓷 |
| 2.1.1 掺杂氧化物对电性能的影响 |
| 2.1.2 添加玻璃对电性能的影响 |
| 2.2 玻璃陶瓷 |
| 2.2.1 BaO-SrO-TiO2-SiO2体系 |
| 2.2.2 SrO-BaO-Nb2O5-SiO2体系 |
| 2.2.3 Na2O-Nb2O5-SiO2体系 |
| 3 影响储能密度的因素 |
| 3.1 显微结构 |
| 3.2 样品厚度 |
| 3.3 测试装置 |
| 3.4 界面极化 |
| 4 应用 |
| 4.1 在武器方面的应用 |
| 4.2 在混合动力车辆上的应用 |
| 4.3 在生物医学上的应用 |
| 5 展望 |
（10）低介电常数微波陶瓷材料的制备、介电性能及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电介质理论 |
| 1.2 微波介质陶瓷的主要性能参数 |
| 1.2.1 相对介电常数 |
| 1.2.2 品质因数 |
| 1.2.3 谐振频率温度系数 |
| 1.3 低介微波陶瓷材料的研究现状 |
| 1.3.1 Al_2O_3系 |
| 1.3.2 ZnO-TiO_2系 |
| 1.3.3 MgO-TiO_2系 |
| 1.3.4 Zn_2SiO4系 |
| 1.3.5 MgO-SiO_2系 |
| 1.3.6 CaSiO_3系 |
| 1.3.7 Mg_4Nb_2O_9系 |
| 1.4 多层片式陶瓷电容器 |
| 1.4.1 MLCC 国内外的发展现状 |
| 1.4.2 MLCC 的发展趋势 |
| 1.5 本论文的研究背景和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2 陶瓷样品的制备与性能测试 |
| 2.2.1 陶瓷样品的制备 |
| 2.2.2 性能测试 |
| 参考文献 |
| 第三章 Sm_2SiO_5陶瓷的合成和性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备及测试 |
| 3.3 物相分析 |
| 3.4 SEM 和 EDS 分析 |
| 3.5 微波介电性能研究 |
| 3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Sm_4(SiO_4)_3陶瓷的合成和性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物相分析 |
| 4.3 SEM 和 EDS 分析 |
| 4.4 微波介电性能研究 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 Nd_2SiO_5陶瓷的合成和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备及测试 |
| 5.3 物相分析 |
| 5.4 SEM 和 EDS 分析 |
| 5.5 介电性能研究 |
| 5.5.1 温度对介电性能的影响 |
| 5.5.2 频率对 Nd_2SiO_5陶瓷介电性能的影响 |
| 5.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 Al_2O_3-TiO_2陶瓷的水基溶胶凝胶法合成和机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品制备及测试 |
| 6.2.1 陶瓷粉体颗粒的制备 |
| 6.2.2 Al_2O_3-TiO_2陶瓷的制备 |
| 6.2.3 测试与表征 |
| 6.3 粉体制备条件的优化 |
| 6.4 0.9Al_2O_3-0.1TiO_2前驱体的 TG/DSC 和 TMA 分析 |
| 6.5 不同制备条件下粉体的物相分析 |
| 6.5.1 不同 pH 值下粉体的物相分析 |
| 6.5.2 不同煅烧温度下粉体的物相分析 |
| 6.5.3 不同煅烧时间下粉体的物相分析 |
| 6.6 晶粒生长指数和活化能计算 |
| 6.7 不同热处理条件下粉体的 SEM 分析 |
| 6.7.1 不同煅烧温度下粉体的 SEM 分析 |
| 6.7.2 不同煅烧时间下粉体的 SEM 分析 |
| 6.8 0.9Al_2O_3-0.1TiO_2陶瓷的 XRD 和介电性能分析 |
| 6.9 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 MgTiO_3-CaTiO_3陶瓷的制备和性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 样品制备及测试 |
| 7.2.1 样品制备 |
| 7.2.2 样品测试 |
| 7.3 MgTiO_3-CaTiO_3复合体系 |
| 7.3.1 物相分析 |
| 7.3.2 SEM 和 EDS 研究 |
| 7.3.3 介电性能研究 |
| 7.4 0.97MgTiO_3-0.03CaTiO_3的 ZB 掺杂改性研究 |
| 7.4.1 物相分析 |
| 7.4.2 SEM 分析 |
| 7.4.3 0.97MgTiO_3-0.03CaTiO_3+ZB 的介电性能研究 |
| 7.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 (Zn,Mg)TiO_3-TiO_2陶瓷的合成和掺杂改性研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 样品制备及测试 |
| 8.3 (Zn0.8Mg0.2)TiO_3-zTiO_2的 XRD 分析 |
| 8.4 微波介电性能研究 |
| 8.5 SEM 和 EDS 分析 |
| 8.6 对 ZMTZBS 复合陶瓷的进一步研究 |
| 8.6.1 镁含量和烧温对 ZMTZBS (y=1.0)的影响 |
| 8.6.2 ZB 和烧温对 ZMTZBS (x= 0.2)的影响 |
| 8.6.3 烧温对 ZMTZBS (x= 0.2, y=1.0)+0.1 wt.% MnO_2的影响 |
| 8.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第九章 用 ZMT 复合陶瓷制备 MLCC 的应用研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 外形结构和尺寸 |
| 9.3 MLCC 的制备和电性能测试 |
| 9.3.1 MLCC 的制备 |
| 9.3.2 电容器的电性能测试 |
| 9.4 电容器截面的 SEM 和 EDS 分析 |
| 9.5 电容器电性能分析 |
| 9.5.1 电容量和频率对电性能的影响 |
| 9.5.2 介质层厚度对电性能的影响 |
| 9.7 小结 |
| 参考文献 |
| 结论 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、铅硼玻璃含量对(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷性能与显微结构的影响（论文参考文献）
- [1]BaTiO3-ZnNb2O6陶瓷介电及储能性能研究[J]. 王通,王渊浩,杨海波,高淑雅,王芬,鲁雅文. 无机材料学报, 2020(04)
- [2]MgTiO3基微波介质陶瓷制备及其谐振器天线设计[D]. 谢璐智. 中国地质大学(北京), 2019
- [3]钙钛矿型陶瓷储能电容器材料低温烧结工艺研究[D]. 晁明明. 西南科技大学, 2018(08)
- [4]微结构对Ca0.6Sr0.4TiO3陶瓷储能性能影响及机制研究[D]. 张琳. 武汉理工大学, 2018(07)
- [5]BST基储能陶瓷的制备、结构和性能[D]. 肖腾. 福州大学, 2017(05)
- [6]具有双层“芯—壳”结构的Ba0.8Sr0.2Zr0.1Ti0.9O3基细晶陶瓷的制备及介电和储能性质的研究[D]. 马蓉. 西北大学, 2017(07)
- [7]SrTiO3基储能介质陶瓷的制备及改性研究[D]. 石亚童. 武汉理工大学, 2017(02)
- [8]非均匀钛酸锶钡陶瓷的研究[D]. 舒明飞. 湖北大学, 2014(03)
- [9]高储能密度玻璃陶瓷材料的研究进展[J]. 刘涛涌,陈国华. 材料导报, 2012(13)
- [10]低介电常数微波陶瓷材料的制备、介电性能及机理研究[D]. 江婵. 华南理工大学, 2012(11)