目前,經(jīng)過大量研究積累,人們對于純鈦酸鋇陶瓷介電性能與壓電性能的探索已形成較為系統(tǒng)的研究,但對于摻雜型鈦酸鋇阻抗特性及電導(dǎo)機制的研究相對較少。故本論文以此為出發(fā)點,選取鈦酸鋇作為基體,通過不同的摻雜處理,制備并研究了不同的陶瓷體系的電學(xué)性能。本論文以化學(xué)沉淀法和固相法制備了摻雜型鈦酸鋇陶瓷。通過X射線衍射分析,研究了摻雜對體系材料相結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)合顯微共聚焦拉曼光譜分析,探究摻雜后復(fù)合材料局部結(jié)構(gòu)的特征的變化。采用介電溫譜測試、介電頻譜測試以及高溫阻抗譜測試等分析了摻雜后陶瓷試樣的電學(xué)性能,如介電特性,阻抗特性等,主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:首先,采用化學(xué)沉淀法制備了 Al3+摻雜BaTiO3陶瓷體系。通過介電性能分析,發(fā)現(xiàn)摻雜后的陶瓷體系在溫度較低的范內(nèi)（<200℃）具有極小頻率變化量,其頻率變化量均小于0.01,反映出體系良好的頻率穩(wěn)定性。通過鐵電測試,獲得材料的P-E曲線,與純鈦酸鋇相比,摻雜后的試樣均呈現(xiàn)電滯回線“束腰”的現(xiàn)象,且極化強度隨Al3+摻入量的增加從 13.5 μC/cm2降至7.5 μC/cm2。其次,采用溶膠-凝膠法制備了 CaCu3Ti4O12（CCTO）陶... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同種類的能量存儲設(shè)施的能量密度與功率密度示意圖

圖 1.2 平板電容的結(jié)構(gòu)與極化模型[4]Fig 1.2 Structure and Polarization Model of dielectric Capacitor外，介電損耗亦是反映材料介電特性的參量，用損耗角的正介質(zhì)在外加電場作用時，材料體系為存儲一定的電荷所消電常數(shù)之間滿足關(guān)系如下式。

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文對應(yīng)為線性介質(zhì)、鐵電體、弛豫鐵電體和反鐵電體。從圖中可以發(fā)成，由于極化、漏導(dǎo)、缺陷等因素的影響，會出現(xiàn)部分能量損耗，從不能完全被釋放出來。在 P-E 曲線圖中，淺灰色面積的區(qū)域代表可釋面積的大小則表示介質(zhì)存儲器在充放電過程中的能量損耗。對于儲擁有最小的損耗，最高的儲能效率。通過公式(1.8)可以評估介質(zhì)存儲η = 100% 為可釋放的能量， 為損耗的能量。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CuO摻雜對Ba0.96(Bi0.5K0.5)0.04TiO3陶瓷燒結(jié)行為和介電性能的影響[J]. 趙嬌嬌,蒲永平,張盼盼,吳煜蓉.  人工晶體學(xué)報. 2014(10)
[2]壓電材料中缺陷偶極子特性的研究進展[J]. 杜剛,梁瑞虹,李濤,盧曉蓉,王根水,董顯林.  無機材料學(xué)報. 2013(02)
[3]Effect of (Ba0.6Sr0.4)TiO3（BST） Doping on Dielectric Properties of CaCu3Ti4O12（CCTO）[J]. I. Norezan,A.K. Yahya,M.K. Talari.  Journal of Materials Science & Technology. 2012(12)
[4]高性能鈦酸鋇/聚合物復(fù)合材料的研究進展[J]. 張亮,肖定全.  功能材料. 2012(10)
[5]Al2O3不同摻雜方式對鈦酸鋇介電性能的影響[J]. 沈振江,邴麗娜,陳萬平,陳燕,江向平,龔少華.  絕緣材料. 2012(01)
[6]鈦酸鋇-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料厚膜的制備及性能研究[J]. 羅遂斌,于淑會,孫蓉,莊志強.  陶瓷學(xué)報. 2009(03)
[7]納米BaTiO3/聚醚砜復(fù)合材料的制備和性能研究[J]. 倪濤,衛(wèi)建,謝美菊,余自力.  高分子材料科學(xué)與工程. 2007(06)
[8]拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用及研究進展[J]. 伍林,歐陽兆輝,曹淑超,易德蓮,孫少學(xué),劉峽.  光散射學(xué)報. 2005(02)

博士論文
[1]BaTiO3-Ba(Fe0.5Nb0.5)O3基陶瓷寬溫介電溫度穩(wěn)定性研究[D]. 李欣.陜西科技大學(xué) 2018
[2]鐵電/弛豫鐵電儲能陶瓷的制備、性能及機理研究[D]. 吳隆文.清華大學(xué) 2017
[3]沉淀包覆法制備具有“芯—殼”結(jié)構(gòu)的溫度穩(wěn)定型鈦酸鋇基陶瓷及其性質(zhì)研究[D]. 王艷.西北大學(xué) 2015

碩士論文
[1]鈦酸銅鈣/鎳（鈷）鐵氧體復(fù)合陶瓷材料的介電及磁性能研究[D]. 張茹.太原理工大學(xué) 2018
[2]β"-Al2O3/BaTiO3超級電容器系列的制備與性能研究[D]. 廖應(yīng)麟.西安電子科技大學(xué) 2015
[3]氧化鐠基陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)及其非線性電學(xué)特性研究[D]. 彭書杰.西南交通大學(xué) 2013
[4]高價B位摻雜鈦酸鋇基陶瓷的合成及其介電性能研究[D]. 程花蕾.西北大學(xué) 2008



本文編號：3540279