新型電容器介電陶瓷儲(chǔ)能材料

第1章電介質(zhì)電容器與介電儲(chǔ)能材料
1.1引言001
1.2電介質(zhì)電容器及應(yīng)用003
1.2.1物理儲(chǔ)能電容器003
1.2.2儲(chǔ)能電容器的應(yīng)用005
1.3電介質(zhì)儲(chǔ)能材料007
1.3.1按材質(zhì)類型分類007
1.3.2按極化類型分類009
1.4儲(chǔ)能密度的測試方法010
1.5影響電介質(zhì)電容器性能的因素011
1.5.1影響儲(chǔ)能密度的關(guān)鍵因素011
1.5.2固體電介質(zhì)的擊穿行為013
參考文獻(xiàn)016

第2章介電微晶玻璃和陶瓷儲(chǔ)能材料
2.1微晶玻璃概述018
2.1.1微晶玻璃的制備方法019
2.1.2玻璃的析晶原理020
2.1.3微晶玻璃的晶體生長022
2.1.4制造微晶玻璃常用的晶核劑及特點(diǎn)023
2.2介電儲(chǔ)能微晶玻璃材料的研究進(jìn)展024
2.2.1鈦酸鹽體系儲(chǔ)能微晶玻璃024
2.2.2鈮酸鹽體系儲(chǔ)能微晶玻璃025
2.3影響微晶玻璃材料儲(chǔ)能性能的因素027
2.3.1微觀結(jié)構(gòu)027
2.3.2樣品厚度028
2.3.3測試條件028
2.3.4界面極化029
2.4無鉛儲(chǔ)能陶瓷材料030
2.4.1無鉛儲(chǔ)能陶瓷材料簡介030
2.4.2無鉛儲(chǔ)能陶瓷材料的制備033
2.4.3BNT基無鉛儲(chǔ)能陶瓷的研究進(jìn)展036
2.4.4影響陶瓷儲(chǔ)能性能的因素040
參考文獻(xiàn)043

第3章電介質(zhì)儲(chǔ)能材料結(jié)構(gòu)與性能表征
3.1電學(xué)性能050
3.1.1介電性能050
3.1.2鐵電性能050
3.1.3擊穿強(qiáng)度與韋伯分布051
3.1.4體積電阻率051
3.1.5交流阻抗譜051
3.1.6充放電性能052
3.1.7交直流電阻052
3.2差熱分析(DTA)052
3.3物相分析(XRD)053
3.4結(jié)構(gòu)分析(SEM)054
參考文獻(xiàn)054

第4章SrO-BaO-Nb2O5-B2O3-SiO2微晶玻璃制備和性能
4.1引言055
4.2添加CeO2微晶玻璃的制備和性能055
4.2.1CeO2對(duì)玻璃析晶動(dòng)力學(xué)的影響056
4.2.2CeO2對(duì)微晶玻璃相組成和微觀結(jié)構(gòu)的影響059
4.2.3CeO2對(duì)微晶玻璃介電性能的影響061
4.2.4CeO2對(duì)微晶玻璃擊穿強(qiáng)度的影響062
4.2.5CeO2對(duì)微晶玻璃電滯回線的影響063
4.2.6CeO2對(duì)微晶玻璃儲(chǔ)能密度的影響064
4.3添加BaF2微晶玻璃的制備和性能065
4.3.1BaF2對(duì)玻璃析晶動(dòng)力學(xué)的影響065
4.3.2BaF2對(duì)微晶玻璃微觀結(jié)構(gòu)的影響068
4.3.3BaF2對(duì)微晶玻璃介電性能的影響069
4.3.4BaF2對(duì)微晶玻璃擊穿強(qiáng)度的影響070
4.3.5BaF2對(duì)微晶玻璃電滯回線及儲(chǔ)能密度的影響071
4.4電極結(jié)構(gòu)對(duì)微晶玻璃儲(chǔ)能密度的影響071
4.4.1電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)071
4.4.2電極/微晶玻璃界面顯微結(jié)構(gòu)分析073
4.4.3電性能分析073
參考文獻(xiàn)074

第5章SrO-BaO-Nb2O5-B2O3微晶玻璃制備和性能
5.1引言076
5.2微晶玻璃的制備076
5.3熱處理溫度對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響077
5.3.1玻璃的DTA分析077
5.3.2熱處理溫度對(duì)微晶玻璃相組成的影響078
5.3.3熱處理溫度對(duì)微晶玻璃微觀組織的影響078
5.3.4熱處理溫度對(duì)微晶玻璃介電性能的影響078
5.4Sr/Ba比對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響080
5.4.1Sr/Ba比對(duì)微晶玻璃微觀結(jié)構(gòu)的影響080
5.4.2Sr/Ba比對(duì)微晶玻璃介電性能的影響082
5.4.3Sr/Ba比對(duì)微晶玻璃擊穿強(qiáng)度的影響082
5.4.4Sr/Ba比對(duì)微晶玻璃鐵電性能的影響082
5.4.5Sr/Ba比對(duì)微晶玻璃儲(chǔ)能密度的影響084
5.5添加Gd2O3對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響084
5.5.1添加Gd2O3微晶玻璃的制備084
5.5.2微晶玻璃的DTA分析085
5.5.3微晶玻璃的物相分析085
5.5.4微晶玻璃的SEM分析086
5.5.5介電性能分析087
5.5.6擊穿強(qiáng)度分析088
5.5.7鐵電性能分析089
參考文獻(xiàn)090

第6章(La2O3,Sm2O3)-SrO-BaO-Nb2O5-B2O3-ZnO微晶玻璃的制備和性能
6.1引言092
6.2基礎(chǔ)玻璃的制備092
6.3微晶玻璃的結(jié)構(gòu)和性能表征093
6.3.1熱處理溫度的確定093
6.3.2物相分析094
6.3.3稀土氧化物含量對(duì)微晶玻璃顯微組織的影響096
6.3.4稀土氧化物含量對(duì)微晶玻璃介電性能的影響098
6.3.5稀土氧化物對(duì)擊穿強(qiáng)度的影響098
6.3.6稀土氧化物微晶玻璃的阻抗譜分析099
6.3.7稀土氧化物含量對(duì)鐵電性能的影響101
6.3.8稀土氧化物含量對(duì)微晶玻璃儲(chǔ)能性能的影響103
參考文獻(xiàn)107

第7章SrO-BaO-Nb2O5-B2O3-P2O5微晶玻璃的制備和性能
7.1引言108
7.2微晶玻璃的制備108
7.3P2O5對(duì)微晶玻璃相組成及顯微結(jié)構(gòu)的影響109
7.3.1P2O5對(duì)微晶玻璃相組成的影響109
7.3.2P2O5對(duì)微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響110
7.4P2O5對(duì)微晶玻璃電性能的影響111
7.4.1P2O5對(duì)微晶玻璃介電性能的影響111
7.4.2P2O5對(duì)微晶玻璃擊穿性能的影響111
7.4.3微晶玻璃的阻抗譜分析112
7.4.4P2O5對(duì)微晶玻璃鐵電性能的影響113
7.4.5P2O5對(duì)微晶玻璃儲(chǔ)能性能的影響114
參考文獻(xiàn)116

第8章單離子摻雜的BNT-BT陶瓷結(jié)構(gòu)、鐵電和儲(chǔ)能性能
8.1引言117
8.2儲(chǔ)能陶瓷的制備118
8.3La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響120
8.3.1La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷相組成的影響120
8.3.2La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響121
8.3.3La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷鐵電性能的影響123
8.3.4La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響126
8.3.5La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷介電性能的影響128
8.3.6La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷阻抗性能的影響131
8.3.7La、Zr摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷電導(dǎo)率的影響132
8.4Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響133
8.4.1Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷相組成的影響133
8.4.2Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響134
8.4.3Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷鐵電性能的影響136
8.4.4Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響139
8.4.5Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷介電性能的影響140
8.4.6Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷阻抗性能的影響142
8.4.7Sm、Hf摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷電導(dǎo)率的影響142
8.5硝酸鹽摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響144
8.5.1硝酸鹽摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷相結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)的影響144
8.5.2硝酸鹽摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷鐵電與儲(chǔ)能性能的影響147
8.5.3硝酸鹽摻雜對(duì)BNT-BT陶瓷電導(dǎo)率和阻抗的影響149
8.6Bi/Na比對(duì)BNT-BT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響152
8.6.1Bi/Na比對(duì)BNT-BT陶瓷相結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)的影響153
8.6.2Bi/Na比對(duì)BNT-BT陶瓷鐵電與儲(chǔ)能性能的影響154
8.6.3Bi/Na比對(duì)BNT-BT陶瓷介電性能的影響155
參考文獻(xiàn)157

第9章復(fù)合離子摻雜的BNT-BKT陶瓷結(jié)構(gòu)、鐵電和儲(chǔ)能性能
9.1引言159
9.2陶瓷的制備160
9.3(Al0.5Nb0.5)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響160
9.3.1(Al0.5Nb0.5)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷相組成的影響160
9.3.2(Al0.5Nb0.5)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響161
9.3.3(Al0.5Nb0.5)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷鐵電性能的影響162
9.3.4(Al0.5Nb0.5)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響163
9.3.5(Al0.5Nb0.5)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷介電性能的影響164
9.3.6(Al0.5Nb0.5)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷阻抗性能的影響165
9.4(Mg1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響167
9.4.1(Mg1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷相組成的影響167
9.4.2(Mg1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響168
9.4.3(Mg1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷鐵電性能的影響169
9.4.4(Mg1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響169
9.4.5(Mg1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷介電性能的影響171
9.5(Sr1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響173
9.5.1(Sr1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷相組成的影響173
9.5.2(Sr1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響175
9.5.3(Sr1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷鐵電和儲(chǔ)能性能的影響175
9.5.4(Sr1/3Nb2/3)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷介電性能的影響179
9.6(Fe1/4Sc1/4Nb1/2)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響181
9.6.1(Fe1/4Sc1/4Nb1/2)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷相組成的影響181
9.6.2(Fe1/4Sc1/4Nb1/2)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響182
9.6.3(Fe1/4Sc1/4Nb1/2)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷鐵電性能的影響184
9.6.4(Fe1/4Sc1/4Nb1/2)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響185
9.6.5(Fe1/4Sc1/4Nb1/2)4+復(fù)合離子對(duì)BNT-BKT陶瓷介電性能的影響186
參考文獻(xiàn)187

第10章反鐵電組元調(diào)控BNT基陶瓷結(jié)構(gòu)、鐵電和儲(chǔ)能性能
10.1引言189
10.2儲(chǔ)能陶瓷的制備190
10.3Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BKT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響190
10.3.1Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BKT陶瓷相組成的影響190
10.3.2Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BKT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響192
10.3.3Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BKT陶瓷鐵電性能的影響193
10.3.4Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BKT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響195
10.3.5Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BKT陶瓷應(yīng)變性能的影響195
10.3.6Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BKT陶瓷介電性能的影響197
10.4Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響199
10.4.1Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BT陶瓷相組成的影響199
10.4.2Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響199
10.4.3Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BT陶瓷鐵電性能的影響201
10.4.4Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響203
10.4.5Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BT陶瓷應(yīng)變性能的影響203
10.4.6Cs2Nb4O11對(duì)BNT-BT陶瓷介電性能的影響204
10.5Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響205
10.5.1Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BT陶瓷相組成的影響205
10.5.2Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響206
10.5.3Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BT陶瓷鐵電性能的影響207
10.5.4Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響209
10.5.5Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BT陶瓷應(yīng)變性能的影響210
10.5.6Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BT陶瓷介電性能的影響212
10.6Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BKT陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響214
10.6.1Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BKT陶瓷相組成的影響214
10.6.2Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BKT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響214
10.6.3Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BKT陶瓷鐵電性能的影響215
10.6.4Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BKT陶瓷儲(chǔ)能性能的影響217
10.6.5Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BKT陶瓷應(yīng)變性能的影響218
10.6.6Ca0.3Sr0.7TiO3對(duì)BNT-BKT陶瓷介電性能的影響220
參考文獻(xiàn)221