具有临界突变开关效应的无铅铁电陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107010947A

    公开(公告)日:2017-08-04

    申请号:CN201710302249.1

    申请日:2017-05-02

    Abstract: 本发明公开了一种具有临界突变开关效应的无铅铁电陶瓷材料及其制备方法,材料配方为:Bi1/2Na1/2Ti0.85(Li1/4Nb3/4)0.05(Zr1/2Zn1/2)0.10O3;通过B位与Ti4+离子相同化合价的复合离子(Li1/4Nb3/4)4+,以及不同化合价复合离子(Zr1/2Zn1/2)3+,严格以1:2的比例,在B位取代Ti4+离子,产生不同带电缺陷类型,形成相邻晶胞缺陷有序排列,产生电子和空穴补偿型的带电电畴(非空位或者离子补偿效应),因而出现特殊的临界开关效应的电场诱导巨应变行为。制得产品经实验测量具有电场诱导的巨应变性能,应变量可达S%=0.47%,同时具有在临界开关电场EC=56kV/cm巨应变发生,并且在很窄的电场范围内ΔE=2kV/cm发生完全应变,在临界区域,应变变化率α可达2.8×103。这些性能目前还未见报道,可以在特殊的场合应用。

    一种无铅反铁电高储能密度陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104710172A

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201510103499.3

    申请日:2015-03-10

    Abstract: 本发明公开了一种室温高压反铁电高储能密度无铅陶瓷介质材料及其制备方法,成分以通式(BixNay)AgzTi0.98-mO3-mBaTiO3-0.02SrZrO3+n(0.5MnO2-0.3La2O3-0.2Nb2O5)来表示,其中x、y、z、m、 n表示摩尔分数,x=0.48,0.49;y=(0.46-z),(0.44-z),(0.46-z),(0.42-z);x与y分别取值: x/y= 0.48/(0.46-z),0.48/(0.44-z),0.49/(0.46-z),0.49/(0.44-z),0.49/(0.42-z);0.005≤z≤0.01;0.04≤m≤0.09;0.001≤n≤0.02。本发明采用纳米单晶颗粒BaTiO3粉体,通过两歩烧结,获得了多层芯壳结构,通过高场诱发反铁电相变,获得很高的储能密度及储能效率。本发明制备工艺简单、稳定,适合工业推广应用。本发明的陶瓷组成是一种绿色环保型储能陶瓷介质,耐压性好,损耗低,在脉冲高压电源领域具有很好的应用前景。

    一种高储能密度钛酸锶铋基复相陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN104710171A

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201510103056.4

    申请日:2015-03-10

    Abstract: 本发明公开了一种高储能密度钛酸锶铋基复相陶瓷介质材料及其制备方法,成分以通式(1-x-y)Sr1-1.5z(Bi0.8La0.2)zTiO3-x(Bi0.5Na0.5)1-mMgmTiO3-yBi0.5Li0.5(Ti0.92Mn0.08)O3来表示,其中x、y、z、m表示摩尔分数,0.2≤x≤0.7;0.01≤y≤0.2;0.05≤z≤0.3;0.02≤m≤0.2。本发明通过成分调节,形成复相组成,采用微波烧结形成均匀细小晶粒的致密结构,即保持高的介电常数,有获得高的耐压。本发明制备工艺简单、稳定,适合工业推广应用。本发明的高储能密度复相陶瓷介质材料,具有优异的储能特性及储能效率,储能密度可达1.9J/cm3,储能效率可达65%,环境友好、损耗低、实用性好。

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