各種各樣的數(shù)字化產(chǎn)品在不停的向多功能,小型化和智能化方向發(fā)展。人們不僅可以有效提高材料的基本性能,而且能夠不斷開發(fā)出許多新的功能,尤其對(duì)于各種能量存儲(chǔ)材料。介質(zhì)電容器通過極化以靜電場的形式存儲(chǔ)能量,具有快的充放電速度,在高功率脈沖系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用前景。鐵電陶瓷材料因?yàn)閮?yōu)異的介電性能,在能量存儲(chǔ)方面具有重要的應(yīng)用前景。聚合物基的電介質(zhì)材料優(yōu)異的柔韌性、耐高壓、強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,在作為介質(zhì)電容器,能夠?qū)崿F(xiàn)柔性的應(yīng)用需求。為此我們分別利用鈮酸鉀鈉、鋯鈦酸鋇和聚酰亞胺作為基體進(jìn)行摻雜或復(fù)合改性,對(duì)摻雜不同含量的樣品材料的相結(jié)構(gòu),顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探究,并研究材料的介電或能量存儲(chǔ)性能。通過高溫固相法制備了(K_0.5Na_0.5)_0.99Sm_0.01(Nb_1-x-x Sn_x)O₃陶瓷樣品。結(jié)果表明,隨著Sn離子摻雜量的增加,介電損耗在從0.0903減小到0.0743（100 kHz）,當(dāng)x=0.005時(shí),儲(chǔ)能密度達(dá)到最大值,約為3.2 J/cm

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

介質(zhì)電容器的結(jié)構(gòu)示意圖[8]

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-圖1.2介質(zhì)電容器的四種極化方式[15]從電極化的方面來說，對(duì)于平行板電容器來說，C為電容量，Q為兩極板上累積電荷化量，V為外加點(diǎn)電場的電壓。其中C為電荷變化量與外電場電壓V的比值，這就是對(duì)應(yīng)著電容器的充電過程，這個(gè)值得大小也就代表了電容器儲(chǔ)存能力的好壞：C=dQ/dV（式1.4）由于電介質(zhì)材料的存在導(dǎo)致電容器兩個(gè)電極板上所累積的電荷數(shù)量存在差異，所以插入電介質(zhì)材料的介質(zhì)電容器的電容量C與真空中未插入電介質(zhì)材料的電容器的電容量C0也有很大差異，這時(shí)就引入了一個(gè)中間量作為橋梁來描述這兩個(gè)量的關(guān)系，這個(gè)量就是介電常數(shù)εr，也就有了下面的關(guān)系式：C=εr*C0（式1.5）通常在實(shí)際情況下，就有了電介質(zhì)材料插入到介質(zhì)電容器的兩極板間時(shí)，如下式：

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖1.3幾種電介質(zhì)材料的極化行為，P-E曲線和介電常數(shù)和電場的關(guān)系圖[8]圖1.4電介質(zhì)材料的P-E曲線[8]。對(duì)于非線性電介質(zhì)材料來說，如鐵電材料、反鐵電材料和弛豫鐵電材料它們表現(xiàn)出一定的能量消耗、儲(chǔ)存，也就有了儲(chǔ)能密度(UST)和有效儲(chǔ)能密度。如圖1.4，紫色區(qū)域和藍(lán)色區(qū)域的總和為總儲(chǔ)能密度，藍(lán)色部分為能量損耗，紫色部分為有效儲(chǔ)能密度。介質(zhì)電容器的儲(chǔ)能能力與材料的電容(C)和極化(P)以及外加場(E)有關(guān)。電容可以用電荷(Q)相對(duì)于電壓(V)的增量變化來表示，并使用以下方程幾何定義C=dQ/dV=r*0*A/d（式1.7）其中ε0、εr、A和d分別是介電材料的真空介電常數(shù)、相對(duì)介電常數(shù)、面積

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無鉛壓電陶瓷的最新研究進(jìn)展[J]. 王晨,董磊,彭偉,朱佐祥,吳蓮子,凌奇,楊海濤.  中國陶瓷. 2017(11)
[2](Ag0.75Li0.1Na0.1K0.05)(Nb1-xSbx)O3無鉛壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)和電性能研究[J]. 寧海霞,吳浪.  中國陶瓷. 2016(07)
[3]Dielectric and Ferroelectric Properties of BaTiO3 Nanofibers Prepared via Electrospinning[J]. Yan Wei,Yu Song,Xuliang Deng,Bing Han,Xuehui Zhang,Yang Shen,Yuanhua Lin.  Journal of Materials Science & Technology. 2014(08)
[4]鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷的摻雜[J]. 范周強(qiáng),劉彬,黃玲艷,艾韋明.  陶瓷. 2014(08)
[5]鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷材料的制備方法[J]. 朱孔軍,裘進(jìn)浩,蘇禮奎,季宏麗,孟兆磊.  中國科技論文在線. 2010(04)
[6]聚酰亞胺薄膜拉伸工藝的研究[J]. 馮華君,張玉梅,顧有偉.  工程塑料應(yīng)用. 2001(03)

碩士論文
[1]壓電/熒光多功能陶瓷的制備及性能研究[D]. 姚其容.上海師范大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2928874