電荷自補(bǔ)償型稀土離子摻雜鈦酸鍶陶瓷的結(jié)構(gòu)與儲能特性研究
本文選題:鈦酸鍶陶瓷 + 稀土摻雜; 參考:《中國陶瓷》2017年10期
【摘要】:采用固相反應(yīng)法制備了具有純立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的電荷自補(bǔ)償型稀土離子摻雜鈦酸鍶陶瓷,其化學(xué)式為Re_(0.02)Sr_(0.98)TiO_3(ReST,Re=Nd,Gd,Er)。SEM分析發(fā)現(xiàn)稀土離子摻雜能夠有效地抑制晶粒生長。采用HP4292A精密阻抗分析儀、JJC9906-A介電強(qiáng)度測試儀及FMRL偏壓測試系統(tǒng)測試了ReST陶瓷的介電性能,研究了不同種類稀土離子摻雜ReST陶瓷的儲能特性。結(jié)果表明:電荷自補(bǔ)償型ReST陶瓷的室溫相對介電常數(shù)顯著升高(ε_r2000@1 kHz)并具有較好的偏壓穩(wěn)定特性。與此同時(shí),ReST陶瓷還具有較低的介電損耗(tanδ2%@1 kHz)及較高的電擊穿強(qiáng)度(E_b150 kV/cm),適合于中高壓固態(tài)儲能介質(zhì)材料的應(yīng)用。
[Abstract]:Rare earth ion doped strontium titanate ceramics with pure cubic perovskite structure were prepared by solid state reaction. The chemical formula of rare earth ion doped strontium titanate ceramics is: Rex 0.02 ~ (2 +) Sr ~ (2 +) ~ (0.98) ~ (0. 98) Ti ~ (+) O ~ (3 +) ReNdN ~ (3 +) er ~ (2 +) ~ (2 +). SEM analysis shows that rare earth ion doping can effectively inhibit grain growth. The dielectric properties of ReST ceramics were measured by HP4292A precise impedance analyzer JJC9906-A and FMRL bias test system. The energy storage characteristics of different rare earth ions doped ReST ceramics were studied. The results show that the relative dielectric constant of the charge self-compensated ReST ceramics increases significantly at room temperature (蔚 Snr2000 @ 1kHz) and has a good bias stability characteristic. At the same time, it also has lower dielectric loss, tan 未 2 and 1 kHz) and higher electric breakdown strength, which is suitable for the application of medium and high pressure solid energy storage dielectric materials.
【作者單位】: 景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院中國輕工業(yè)功能陶瓷材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:江西省青年科學(xué)家“井岡之星”培養(yǎng)對象計(jì)劃項(xiàng)目(20142BCB23020) 江西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20151BAB206014) 江西省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目
【分類號】:TQ174.1
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,本文編號:1774691
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