【摘要】：鈣鈦礦型陶瓷儲(chǔ)能電容器材料以其高功率密度,高放電效率等優(yōu)點(diǎn)是脈沖儲(chǔ)能器件的理想材料,而較高的燒結(jié)溫度不利于多層陶瓷電容器的工業(yè)生產(chǎn)及實(shí)際應(yīng)用�，F(xiàn)有鈣鈦礦型介質(zhì)儲(chǔ)能材料主要可分為無(wú)鉛和含鉛兩個(gè)體系。本論文采用燒結(jié)助劑對(duì)BaTiO_3-Nb_2O_5-NiO,Sr_(0.8)Pb_(0.095)Bi_(0.07)TiO_3鈣鈦礦型儲(chǔ)能陶瓷低溫?zé)Y(jié)工藝進(jìn)行研究,以期在較低的燒結(jié)溫度下獲得較好的性能。采用傳統(tǒng)固相燒結(jié)法制備了BaTiO_3-Nb_2O_5-NiO陶瓷,研究了不同NiNb_2O_6摻雜量對(duì)體系物相結(jié)構(gòu),微觀形貌,介電性能及儲(chǔ)能特性的影響。當(dāng)NiNb_2O_6摻雜量為1.0 mol%,燒結(jié)溫度為1310℃時(shí),介電常數(shù)為4208,介電損耗為0.008,得到了最佳的“殼-芯”結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行溫度穩(wěn)定性測(cè)試,滿足X7R電容器標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上,研究了不同種類燒結(jié)助劑對(duì)其低溫?zé)Y(jié)樣品性能的影響,而后對(duì)燒結(jié)助劑添加量及燒結(jié)工藝進(jìn)行研究。選用2號(hào)燒結(jié)助劑,添加量為3 wt%,燒結(jié)溫度為1110℃時(shí),儲(chǔ)能密度為0.194 J/cm~3,儲(chǔ)能效率為74.33%。得到了最佳介電性能和儲(chǔ)能特性的低溫?zé)Y(jié)陶瓷樣品及其低溫?zé)Y(jié)工藝。研究了升溫速率,保溫時(shí)間,燒結(jié)溫度,降溫速率等燒結(jié)工藝參數(shù)對(duì)Sr_(0.8)Pb_(0.095)Bi_(0.07)TiO_3陶瓷物相結(jié)構(gòu),微觀形貌,介電性能及儲(chǔ)能特性的影響,得到了最佳的燒結(jié)工藝。在此基礎(chǔ)上,研究了燒結(jié)助劑添加量及燒結(jié)工藝對(duì)低溫?zé)Y(jié)樣品性能的影響。燒結(jié)助劑的添加量為1.8 wt%,燒結(jié)溫度為1110℃,在50 kV/cm的電場(chǎng)強(qiáng)度下,儲(chǔ)能密度為0.228 J/cm~3,放電效率為94.2%。對(duì)其進(jìn)行放電性能測(cè)試,放電時(shí)間為140 ns,功率密度為5.2×10~7 W/kg。得到了高功率密度,高放電效率的儲(chǔ)能介質(zhì)材料的低溫?zé)Y(jié)工藝制度。對(duì)其進(jìn)行溫度穩(wěn)定性測(cè)試,滿足Y5V電容器標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ174.65
【圖文】：

圖 1 不同類型儲(chǔ)能器件性能對(duì)比[5] 1 Performance comparison of different types of energy stdevices[5]，商業(yè)上使用的介質(zhì)電容器主要由電介質(zhì)聚合物或介電陶瓷制

圖 2-1 陶瓷樣品制備流程圖Fig. 2-1 Process diagram of ceramic sample preparation實(shí)驗(yàn)所用原料及設(shè)備

圖 2-2 儲(chǔ)能密度計(jì)算示意圖he schematic diagram of energy density calculated by loop能密度 Wst可從電滯回線中降壓曲線與 P軸之間的積

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 黃佳佳;張勇;陳繼春;;高儲(chǔ)能密度介電材料研的究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年S1期

2 梁瑞虹,董顯林,陳瑩,曹菲,王永齡;直流偏置電場(chǎng)下BaTiO_3基陶瓷介電常數(shù)非線性機(jī)理的研究[J];物理學(xué)報(bào);2005年10期

本文編號(hào)：2779656