BNT-PMN基高溫穩(wěn)定型陶瓷電容器材料的制備和研究
發(fā)布時間:2021-05-27 13:08
電容器是一種常見的電子元件,廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備中。隨著信息科技的高速發(fā)展,在汽車工業(yè)、航空航天、油氣鉆探、國防軍工等領(lǐng)域,對于功率器件的耐高溫特性提出了新的要求。這些領(lǐng)域普遍要求超過200°℃的工作環(huán)境下工作,大幅超過了市售X7R型陶瓷電容器的工作溫度上限。如何提高陶瓷電容器的耐高溫特性,是目前功率器件發(fā)展所要面對的一個巨大挑戰(zhàn)。鈦酸鉍鈉(Bi1/2Na1/2TiO3,簡稱BNT)由于具有高達(dá)320℃的居里溫度,以其為基體的陶瓷電容器材料有望實(shí)現(xiàn)較好的高溫穩(wěn)定性。目前,對于耐高溫型的BNT基陶瓷電容器材料已有一些研究成果,盡管這些工作獲得了能在較寬溫度范圍保持穩(wěn)定的陶瓷電容器材料,但大都存在介電常數(shù)偏低的問題,普遍不超過3000。偏低的介電常數(shù)不利于電容器微型化和大容量化的發(fā)展趨勢。如何使陶瓷電容器材料同時兼?zhèn)涓呓殡姵?shù)和寬溫化的特性成為了當(dāng)前研究亟待解決的一個難題。針對目前高溫穩(wěn)定陶瓷電容器材料的研究現(xiàn)狀,本論文從組分調(diào)控和改性開展了一系列研究工作。通過引入固溶相鈮鎂酸鉛(PbMg1/3Nb2/3O3,簡稱PMN)對BNT進(jìn)行優(yōu)化改性,研究了不同組分BNT-PMN陶瓷的微結(jié)構(gòu)、相...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 陶瓷電容器概述
1.2.1 電介質(zhì)材料基礎(chǔ)
1.2.2 陶瓷電容器的分類與發(fā)展趨勢
1.2.3 當(dāng)前陶瓷電容器的應(yīng)用局限性
1.3 高溫穩(wěn)定型陶瓷電容器材料改性機(jī)制
1.3.1 介電峰展寬機(jī)制
1.3.2 介電峰移動機(jī)制
1.4 高溫穩(wěn)定型陶瓷電容器材料研究進(jìn)展
1.4.1 BT基陶瓷電容器材料
1.4.2 BNT基陶瓷電容器材料
1.5 本論文的研究目的與主要內(nèi)容
第二章 材料制備與性能測試
2.1 樣品制備
2.1.1 實(shí)驗主要原料
2.1.2 實(shí)驗步驟
2.2 表征與測試
2.2.1 體積密度測定
2.2.2 X射線衍射分析
2.2.3 Raman光譜
2.2.4 掃描電子顯微鏡
2.2.5 電學(xué)性能測試
第三章 PMN改性對BNT陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.1 引言
3.2 樣品制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)與微結(jié)構(gòu)
3.3.2 鐵電性能研究
3.3.3 介電性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 0.8BNT-0.2PMN陶瓷的溫度穩(wěn)定性
4.1 引言
4.2 0.8BNT-0.2PMN的變溫結(jié)構(gòu)
4.2.1 0.8BNT-0.2PMN的變溫X射線衍射圖
4.2.2 0.8BNT-0.2PMN的變溫Raman光譜
4.3 0.8BNT-0.2PMN的變溫電學(xué)性能
4.3.1 變溫電滯回線
4.3.2 不同溫度下的儲能特性
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 KNN改性對BNT-PMN體系結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.1 引言
5.2 樣品制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 晶體結(jié)構(gòu)與微結(jié)構(gòu)
5.3.2 鐵電性能研究
5.3.3 介電性能研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層陶瓷電容器(MLCC)介質(zhì)材料的研究現(xiàn)狀[J]. 王萌. 價值工程. 2012(29)
[2]MLCC的發(fā)展趨勢及在軍用電子設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 鄧湘云,李建保,王曉慧,李龍土. 電子元件與材料. 2006(05)
本文編號:3207627
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 陶瓷電容器概述
1.2.1 電介質(zhì)材料基礎(chǔ)
1.2.2 陶瓷電容器的分類與發(fā)展趨勢
1.2.3 當(dāng)前陶瓷電容器的應(yīng)用局限性
1.3 高溫穩(wěn)定型陶瓷電容器材料改性機(jī)制
1.3.1 介電峰展寬機(jī)制
1.3.2 介電峰移動機(jī)制
1.4 高溫穩(wěn)定型陶瓷電容器材料研究進(jìn)展
1.4.1 BT基陶瓷電容器材料
1.4.2 BNT基陶瓷電容器材料
1.5 本論文的研究目的與主要內(nèi)容
第二章 材料制備與性能測試
2.1 樣品制備
2.1.1 實(shí)驗主要原料
2.1.2 實(shí)驗步驟
2.2 表征與測試
2.2.1 體積密度測定
2.2.2 X射線衍射分析
2.2.3 Raman光譜
2.2.4 掃描電子顯微鏡
2.2.5 電學(xué)性能測試
第三章 PMN改性對BNT陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.1 引言
3.2 樣品制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)與微結(jié)構(gòu)
3.3.2 鐵電性能研究
3.3.3 介電性能研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 0.8BNT-0.2PMN陶瓷的溫度穩(wěn)定性
4.1 引言
4.2 0.8BNT-0.2PMN的變溫結(jié)構(gòu)
4.2.1 0.8BNT-0.2PMN的變溫X射線衍射圖
4.2.2 0.8BNT-0.2PMN的變溫Raman光譜
4.3 0.8BNT-0.2PMN的變溫電學(xué)性能
4.3.1 變溫電滯回線
4.3.2 不同溫度下的儲能特性
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 KNN改性對BNT-PMN體系結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.1 引言
5.2 樣品制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 晶體結(jié)構(gòu)與微結(jié)構(gòu)
5.3.2 鐵電性能研究
5.3.3 介電性能研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層陶瓷電容器(MLCC)介質(zhì)材料的研究現(xiàn)狀[J]. 王萌. 價值工程. 2012(29)
[2]MLCC的發(fā)展趨勢及在軍用電子設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 鄧湘云,李建保,王曉慧,李龍土. 電子元件與材料. 2006(05)
本文編號:3207627
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