鈦酸鍶鋇基儲能介質(zhì)陶瓷制備方法及其性能研究.pdf

1、高介電常數(shù)、高擊穿強度和低介質(zhì)損耗的陶瓷介質(zhì)的研制是電介質(zhì)材料研究的重要領(lǐng)域。如何優(yōu)化三者之間的關(guān)系是提高儲能介質(zhì)陶瓷儲能密度的關(guān)鍵。本論文以SrTiO3為基體，研究BaTiO3、SrZrO3在提高陶瓷體介電常數(shù)和改善陶瓷體耐壓性能的作用，目的是制備出一種具有較高介電常數(shù)、介質(zhì)損耗較低和耐電壓性能好的儲能介電陶瓷。 本論文采用常規(guī)固相法制備Ba0.3Sr0.7(ZrxTi1-x)O3(x=0.025、0.050、0.075、0.

2、100、0.150、0.200)固溶體陶瓷，實驗結(jié)果表明，在最佳燒結(jié)溫度燒結(jié)3小時后，可以制備出單相的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Ba0.3Sr0.7(ZrxTi1-x)O3固溶體陶瓷。當(dāng)x從0.025增加到0.200時，固溶體均為立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，陶瓷體的相對密度都在95％以上。隨著x的增加，固溶體晶胞參數(shù)和晶胞體積線性增大；從陶瓷體SEM圖譜上發(fā)現(xiàn)，固溶體粒徑從5-10μm減至1-2μm，說明Zr4+取代Ti4+后，有抑制陶瓷體品粒生長的作用。在1MH

3、z測試頻率下測試固溶體陶瓷的介電性能，研究陶瓷體的常溫介電性能的變化規(guī)律。實驗結(jié)果表明：隨著x從0.025增加到0.150，體系的介電常數(shù)εr從610增加到680，隨著x的進(jìn)一步增加，固溶體陶瓷體系的常溫介電常數(shù)略有下降。而體系的介質(zhì)損耗隨x的增加變化不明顯。擊穿強度隨x增大先逐漸提高后下降，當(dāng)x=0.025時，擊穿強度為4.63kV/mm，而當(dāng)x=0.150時，擊穿強度提高到5.40kV/mm。 然后本論文初步探討陶瓷介質(zhì)的擊