一、Pb(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电-铁电陶瓷热释电谱（论文文献综述）
郑冬宛[1]（2021）在《宽温区内锆酸铅基反铁电薄膜储能及电卡性能研究》文中进行了进一步梳理锆酸铅（PbZrO3）是在1951年被确定为反铁电体（AFE）的第一种化合物。在足够高的外电场作用下,AFE中会产生铁电态,这种转变通常伴随着较大体积应变和极化的变化。随着电力电子系统向小型化、集成化方向发展,铅基AFE材料在储能电容器、微致动器、热释电安全传感器、冷却装置、脉冲功率发生器等方面的潜在应用越来越受到人们的关注,介质电容器也因其优异的储能密度和低损耗性能在电子束、定向能武器等电力系统中得到了广泛的研究,有关AFE材料的储能性能和电热效应（ECE）的报道也越来越多。其中反铁电薄膜由于具有显着的电热效应（ECE）,被视为固态制冷技术的潜在候选材料。（1）本文研究了采用溶胶-凝胶法分别在LaNiO3（LNO）/Pt和LNO电极上制备了Pb0.97La0.02ZrO3（PLZ）薄膜。PLZ/LNO/Pt/TiO2/SiO2/Si具有高的自发极化(Ps～91.3μC cm-2)和低的剩余极化(Pr～7.3μC cm-2),其储能密度值高达25.4 J cm-3,这可以解释为薄膜与复合电极之间具有良好的欧姆接触。此外,薄膜的可回收储能密度值在-60～20℃范围内表现出良好的温度稳定性(25.9～25.3 J cm-3)。在复合电极上沉积的PLZ反铁电薄膜,在213 K-493 K的宽温区范围内可观察到巨负电热效应（ΔT～-13.2 K）,这是由于LNO/Pt复合电极比LNO电极具有更好的导电性,以及在居里温度附近铁电体（FE）向顺电体（PE）会产生相变。在反铁电薄膜中除了能获得显着的负ECE外,还能获得正ECE。相变的产生和复合电极的引入都有助于ECE性能的优化,正负ECE相结合为高效固态制冷装置的研究开辟了广阔前景。这些结果表明,引入LNO/Pt复合电极可用于优化PLZ薄膜的性能,是开发宽温度范围储能及制冷电容器的有效途径。（2）本文采用溶胶-凝胶法配置了PLZ-x%Mn（x=0,0.5,1,1.5）四种胶体,并将其旋涂在LNO基底上,研究Mn的不同掺杂量对其微观结构、电学性能、储能性能及电卡性能的影响。结果表明,适量Mn离子的掺杂会优化其储能及电卡性能,在x=1时薄膜的剩余极化达到最大,此时Ps为102μC cm-2,相较于x=0的Ps(～60μC cm-2)高了86.6%,在x=1时具有的最大有效储能密度值(～19.57 J cm-3)也高于其余三个样品的有效储能密度值(16.83、12.9、14.03 J cm-3),此时的储能效率（51.7%）也高于其余三个样品（51.1%、51.2%、47.9%）。PLZ-x%Mn（x=0,0.5,1,1.5）薄膜的最小绝热温度分别为-13.7 K、-15 K、-30 K、-18.7 K,其中x=1时的绝热温度最低,可见适量Mn掺杂可以优化PLZ反铁电薄膜的电学性能、储能性能及电卡性能。
张苗苗[2]（2021）在《铅基铁电薄膜的电卡及储能效应研究》文中研究指明铁电/反铁电薄膜在芯片级电卡制冷领域具有潜在的应用前景,对于解决集成电路中微电子器件的散热问题具有重要的科学意义。此外,由于其具有高的功率密度、快的放电速率、稳定的储能特性、长的循环寿命及绿色环保等特点,还可广泛应用于先进电磁脉冲武器、高功率雷达、关键医疗器件、新能源汽车等领域。本论文利用溶胶凝胶法在Nb掺杂SrTiO3（STO）单晶衬底上制备了 BiFeO3和La共掺杂的Pb(Zr0.70Ti0.30)O3外延级铁电薄膜,系统研究了取向对其电卡制冷与储能效应的影响;在LaNiO3和Pt（111）/TiOx/SiO2/Si（100）复合衬底上制备了 Nb 掺杂的 Pb(Zr0.65Sn0.3Ti0.05)O3弛豫反铁电薄膜,系统分析了频率对其电卡制冷与储能效应的影响。研究结果表明:（1）利用sol-gel技术成功的在Nb掺杂的SrTiO3（STO）单晶衬底上制备出了高质量的BiFeO3和La共掺杂的PZT外延级铁电薄膜。通过衬底的取向调控,结合电场、应力场、温度场等的耦合发现沉积在（100）、（110）以及（111）取向衬底上的外延级薄膜中均获得了两个电卡制冷温度变化峰,一个位于室温附近,另一个位于其介电峰值温度附近。对于（111）取向的薄膜在室温附近的电卡效应比（100）以及（110）取向的薄膜要大,在1956 kV/cm的电场下其电卡制冷温度变化（ΔT）约20.6 K;相比之下,（100）和（110）取向的薄膜在介电峰值温度（Tm～375 K）附近则展现出更大的电卡制冷温度变化,在1852 kV/cm的电场下,（100）取向薄膜的ΔT约18.8 K,在1230 kV/cm的电场下,（110）取向薄膜的ΔT约20.8 K。当外加电场的方向由正变为负,（100）取向薄膜在Tm温度附近的ΔT将被显着提升至38.1 K。这一实验现象可归结于薄膜制备过程中因衬底与薄膜之间晶格失配产生的面外拉伸应变而导致的自我诱导极化作用。此外,三个取向薄膜均获得了较高的储能密度、较好的储能效率以及较高的温度稳定性。在约2200 kV/cm的电场下,其储能密度分别为 34.6 J/cm（100）、33.0 J/cm（110）和 28.6 J/cm（111）,其储能效率分别为 85%（100）、76%（110）和 66%（111）。对于薄膜的电卡制冷与储能效应,除了取向对其有重要影响之外,应用频率对薄膜性能的影响也不容忽视,因此:（2）利用宏观唯象统计模型得到了不同频率下偶极子对薄膜的介电响应的贡献,进而发现了频率变化对薄膜的电卡制冷效应有较大影响。在室温附近（～293 K）和10 kHz下,PZST反铁电薄膜获得了较大的正电卡效应,其ΔT和ΔS分别为13.3 K和-13.6 J/K·kg;在其介电峰值温度附近（～425 K）和100 Hz下,获得了一个较大的负电卡效应,其ΔT和ΔS分别为-5.8 K和4.5 J/K·kg。其正和负电卡效应温度变化绝对值对所施加的频率较为敏感,当频率增加时,其正电卡效应倾向于增加,而负电卡效应则倾向于降低。该现象主要归结于在[111]方向电场诱导作用下薄膜中的四方相向三方相的相转变以及缺陷偶极子的耦合作用。10 kHz下,其电卡制冷效率（COP）和电卡制冷强度（ΔT/ΔE）分别为～3.37和0.01 K·cm/kV。此外,在电场约为2159 kV/cm时,在100 Hz、1 kHz和10 kHz三个频率下,其储能密度分别为～15.7 J/cm3、～16.3 J/cm3和～17.0 J/cm3,储能效率分别为42%、48%和50%。
叶嘉明[3]（2021）在《NaNbO3基反铁电陶瓷的设计、制备与极化储能性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,脉冲功率技术的发展以及各种新能源技术如风力发电、混合动力汽车汽车的逐步推广,催生出了大量需要高储能密度、高工作温度、高工作电压、宽温度稳定性以及高可靠性的电容器应用需求。而目前广泛应用的铁电型Ba Ti O3基介质在高场下的储能密度低,偏场介电常数小以及温度稳定性较差,其相应的二类电容器逐渐难满足这方面的需求。相比之下,反铁电和弛豫型电介质则有较大可能避免这些缺陷。尤其是反铁电电介质,其具备独特的双电滞回线特性,不仅具有较大的潜在储能密度和功率密度,同时还具备了在一定偏场下达到介电常数极大值的特性。目前,铅基反铁电型多层陶瓷电容器已成功在脉冲功率设备以及高功率半导体系统上得到应用。然而,含铅材料在原料开采、生产和后处理过程中对环境具有危害性,随着人们环保意识的增强以及环保法规的日益严苛,含铅材料的应用限制不断增强。因此很有必要对无铅的反铁电材料体系进行探索和开发。其中铌酸钠（NaNbO3）是早为人知的少数几种钙钛矿反铁电体之一,其具备了大的极化强度（～40μC/cm2）和高的尼尔温度（>360°C）。然而由于NaNbO3的电场诱导铁电相的具有介稳特性,其P-E曲线通常呈现铁电电滞回线特征,潜在的反铁电性能和相应的储能性能较少有人研究。本课题紧密围绕铌酸钠基材料,通过组分固溶和掺杂改性来提高NaNbO3基材料的反铁电性能并加深对其反铁电特性的理解,同时探索开发新型的NaNbO3基弛豫储能体系。主要研究内容如下:（1）运用容忍因子以及平均离子极化率的调控策略,设计了（1-x）NaNbO3-x Ca Sn O3（NNCS100x）陶瓷体系,利用XRD、TEM以及拉曼光谱等测试手段证明了随着CS含量的增加,NNCS体系的反铁电性得到增强。电学测试表明,室温下在x=0.04组分中实现NN体系中同期最高的Pmax/Pr值（6.6）和高的反向相变电场（45 k V/cm）。（2）利用CuO和BiMnO3组分分别对以上所设计的NNCS反铁电组分以及纯NN进行改性。结果表明,CuO的掺入降低了陶瓷烧结温度并促进了致密化,同时提高了陶瓷电阻率,从而提高了NNCS陶瓷循环疲劳性能并降低了电场加载后的漏导和剩余极化,在大晶粒样品中实现目前NN陶瓷体系中最高的反向相变电场（～60 k V/cm）;BiMnO3的引入同时实现了NN陶瓷的施主掺杂和受主掺杂,在150°C条件下,改性后的陶瓷可以在较低电场下（60 k V/cm）极化完全,同时,NN陶瓷亚稳铁电相的矫顽场显着降低,等静压力下的电滞回线测试表明,陶瓷的剩余极化随着压力上升至200 MPa逐步下降至零,表明其在爆电换能应用中极具潜力。（3）在反铁电组分NNCS04的基础上进行La掺杂,以改善陶瓷的反铁电性能并研究其潜在的储能性能。发现La掺杂可以有效降低电滞和剩余极化,实现了2.1 J/cm3的储能密度和62%储能效率;针对稀土掺杂无法提高反向相变电场的现象,通过建立并分析一维原子链模型,提出这可能是由于NaNbO3体系中掺杂元素与被掺杂元素的较大质量差异所导致的。（4）利用NaNbO3体系高极化强度,高尼尔温度的特点,从实现NN弛豫储能的目的出发,设计了（1-x）Na NO3-x Bi(Mg2/3Nb1/3)O3（NN-x BMN）二元弛豫体系,并系统研究了其储能特性和充放电特性。结果表明,300 k V/cm下在x=0.15组分中同时获得了高的储能密度（2.4 J/cm3）和储能效率（90%）,脉冲充放电测试表明所设计组分具备接近线性电介质的高放电能力。在此基础上,探究了NN三元体系（1-3x）NN-x BMN-2x Ca Ti O3（NNBMNCT100x）以及0.85NN-0.05Bi Al O3-0.10Ca Ti O3/Sr Ti O3（NNBACT/ST）的储能潜力,研究表明NNBACT组分具有高的耐击穿强度,在390 k V/cm电场下可实现3.5 J/cm3的储能密度和85%的储能效率。此外,利用NN作为固溶组分,以实现陶瓷晶粒尺寸的细小均匀从而提升耐击穿强度为目的,设计并成功制备了高熵陶瓷组分（Na,Ba,K,Bi,Ca）0.2Nb0.2Ti0.8-xZrxO3（SZr100x）,发现陶瓷同时具备了高的极化强度和较高的耐击穿强度,x=0.06组分在320 k V/cm的电场下实现了4.6 J/cm3的储能密度和86%的储能效率。
姜锦涛[4]（2021）在《弛豫铁电/反铁电薄膜电卡制冷性能的界面和制备工艺调控及机理研究》文中进行了进一步梳理高性能电卡制冷铁电/反铁电薄膜材料在芯片级固态制冷器件中具有潜在的广泛应用前景。本文采用溶胶凝胶法在Pt（111）/TiOx/SiO2/Si（100）衬底以及La Ni O3/Pt（111）/TiOx/SiO2/Si（100）,La Ni O3/n-type Ga N和La Ni O3/p-Type Ga N复合衬底上制备了Pb0.78Ba0.2La0.02Zr O3弛豫铁电薄膜,系统研究了界面对该薄膜相结构和电卡制冷性能的影响;同时也使用该方法在Pt（111）/TiOx/SiO2/Si（100）衬底上制备了位于准同型相界附近组分的0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3Pb Zr0.52Ti0.48O3基弛豫铁电薄膜,研究了金属坩埚、陶瓷坩埚、金属坩埚与陶瓷坩埚复合、以及陶瓷坩埚与金属坩埚复合四种晶化退火工艺对薄膜的微观结构和电卡制冷性能的影响。研究结果表明:（1）沉积在Pt（111）/TiOx/SiO2/Si（100）（缩写为Pt）、La Ni O3/Pt（111）/TiOx/SiO2/Si（100）（缩写为La Ni O3/Pt）、La Ni O3/n-type Ga N（缩写为La Ni O3/n-Ga N）和La Ni O3/p-Type Ga N（缩写为La Ni O3/p-Ga N）四种衬底上的Pb0.78Ba0.2La0.02Zr O3薄膜在室温附近为正电卡效应,其电卡制冷温度变化（ΔT）分别为13.08 K、16.46 K、18.70 K和14.64 K。此外,沉积在La Ni O3/n-Ga N和La Ni O3/p-Ga N衬底上的薄膜在较高温区内（340 K至440 K）还存在一个宽的负电卡效应,其最大电卡制冷温度变化ΔT约-3 K。这一负电卡效应主要归结于La Ni O3/Ga N复合衬底界面上诱导出的正交反铁电相在外加电场作用下诱导转化为三方铁电相所致。（2）对于BaZn1/3Nb2/3O3掺杂的Pb((Mg1/3Nb2/3)x(Zr0.52Ti0.48)（1-x）)O3体系的块体陶瓷而言,位于准同型相界附近的x=0.7组分相较于x=0.9具有更好的电卡制冷性能,其ΔT约1 K。基于x=0.7的薄膜电卡制冷效应结果表明,使用金属坩埚、陶瓷坩埚、金属坩埚与陶瓷坩埚复合、以及陶瓷坩埚与金属坩埚复合四种晶化退火工艺的薄膜均展现出较纯的钙钛矿结构。采用金属坩埚进行晶化退火的薄膜在室温附近的电卡制冷效应最大,其最大温度变化ΔT约10.2 K;相比之下,采用陶瓷坩埚进行晶化退火的薄膜在室温以上较宽温区内（300 K-400 K）则表现为负电卡效应,其最大温度变化ΔT约-0.9 K;采用金属坩埚与陶瓷坩埚、陶瓷坩埚与金属坩埚复合方式进行晶化退火的薄膜则获得了更大的负电卡效应,其最大温度变化ΔT分别约为-16.5 K和-2.4 K。该负电卡效应的提升可归结于复合晶化退火方式可获得四方相占比较高的三方与四方相共存复相结构。
黄先雄[5]（2021）在《PbHfO3反铁电薄膜储能与电卡性能研究》文中进行了进一步梳理具有高储能密度和大电卡效应的功能材料在电力电子系统中具有非常重要的地位,因此吸引了众多研究者对其开展研究,并逐渐成为研究的热点。在各类电介质材料中,反铁电材料因其独特的电偶极子排列,使其具有电场诱导的反铁电-铁电相变,这导致它的储能特性相比铁电材料更优越。另外,人们在对极性电介质材料的电卡效应研究中发现,除了正电卡效应外,还存在另一种电卡效应,即负电卡效应。研究表明这两种效应可分别存在于不同材料中或同时存在于同一种材料中。若能将正电卡效应和负电卡效应联合起来利用,则可极大地提高电卡器件的制冷能力。研究也发现,很多反铁电材料中会存在负电卡效应。目前,大家对反铁电材料的研究主要集中在PbZrO3系列、AgNbO3系列和NaNbO3系列。虽然有研究者很早就指出钙钛矿PbHfO3也属于反铁电材料,但是,人们对它的关注并不多,关于它的反铁电性能的研究主要集中在理论上,而实验中的对反铁电性能的直接测试鲜少报道。此外,薄膜形态的反铁电材料可以适应电子产品小型化、微型化的要求,具有广阔的应用前景。有鉴于此,本研究将以PbHfO3薄膜为研究对象,并系统研究它的反铁电行为、储能特性、电卡效应以及反铁电性能调控,以期对PbHfO3薄膜的研究提供借鉴意义。该研究的具体内容如下:1)由于PbHfO3反铁电薄膜很少被报道,因此我们首先研究了它的制备工艺,主要是通过溶胶凝胶法制备该薄膜,探讨了溶胶凝胶的配制过程、衬底类型、退火温度、薄膜厚度、缓冲层以及退火工艺对其反铁电性能的影响。研究表明以醋酸铅和乙酰丙酮铪为溶质,以冰醋酸和乙二醇甲醚为溶剂,以乙酰丙酮为稳定剂,在适当加热的条件下即可配置稳定的前驱体溶液;前驱体溶液浓度控制在0.2～0.4 mol/L;衬底可为Pt/TiO2/SiO2/Si和ITO/glass,其中以ITO/glass衬底为最佳;退火温度可为650～700℃,其中以700℃退火10 min为最佳;薄膜厚度宜控制在300～450 nm;缓冲层并不能改善薄膜的反铁电性能;多层退火工艺对于提高薄膜的反铁电性能有限。2)研究了退火工艺对PbHfO3反铁电薄膜储能特性的影响,主要包括退火温度对PbHfO3反铁电薄的反铁电特性、储能密度、储能效率、热稳定性与疲劳特性的影响。XRD分析表明退火温度在PbHfO3薄膜的结晶性和相组成中起着关键性的作用。由于细晶粒和非晶相的共存,650℃退火的PbHfO3薄膜不仅具有最佳的储能密度和储能效率,它的热稳定性和抗疲劳特性也非常优越。相比于750℃退火的PbHfO3薄膜,650℃退火的样品的储能密度和储能效率分别提高了 50%和100%。我们的研究也表明,PbHfO3反铁电薄膜有望用于功率电子系统中。3)我们系统报道了 PbHfO3反铁电薄膜的电卡效应。该体系不仅在室温显示大的负电卡效应（最高-7.7 K）,而且在高温显示大的正电卡效应（8.4 K）。此外,它的室温电卡强度（|△T/△E|～0.023 K cm kV-1）也是非常可以接受的。根据改进的Ginzburg-Landau-Devonshire自由能理论,正电卡效应是由温度与电场协同促进反铁电-铁电相变导致的,而正电卡效应则来源于系统逐渐接近顺电态引起极化值降低。因此通过适当的外加电场就可以在室温获得负电卡效应。若将正电卡效应与负电卡效应的联合利用,将大大提高电卡制冷能力,这可为电卡制冷开启新高度。4)为了提高室温电卡效应,我们制备了不同（Pb1-xBax）HfO3薄膜。研究表明掺杂Ba2+对PbHfO3基薄膜的相组成、铁电与反铁电性能以及电卡效应会产生很大的影响。当Ba2+逐渐增加时,（Pb1.xBax）HfO3薄膜将由反铁电体转变为铁电体,其居里温度也逐渐靠近室温。在所有样品中,（Pb0.2Ba0.8）HfO3薄膜在70℃具有最大电卡温变（～41.1 K）,而（Pb0.3Ba0.7）HfO3薄膜具在室温具有最大的电卡温变（～30 K）。这些大电卡效应或许与铁电相转变为顺电相有关。掺Ba2+对PbHfO3薄膜具有如此高的电卡效应,可成为未来电卡制冷器件的候选材料。5)通过巧妙设计,我们选取不同半径的Ca2+、Sr2+和Ba2+部分替代PbHfO3中的Pb2+离子,这些掺杂可在系统中引入不同的化学应力。其中小半径离子掺杂引入压应力,大半径离子掺杂引入张应力,而且掺杂量越多,引入的应力也越大。研究表明,这些张应力和压应力会对PbHfO3基薄膜中的反铁电-铁电相变产生明显的影响。其中张应力使相变临界电场EA和EF降低,而拉应力会使EA和EF升高。这表明,化学应力是调整反铁电性能的有效手段,也会对反铁电材料的应用带来深刻影响。
刘晓辉[6]（2020）在《铅基反铁电多层陶瓷电容器制备及储能行为研究》文中认为随着对能源,经济和社会可持续发展关注的逐渐增加,储能材料引起人了们极大的研究兴趣。多层陶瓷电容器（MLCC）由于其高功率密度,低驱动电压和快速的充电/放电速率而备受关注。但是,多层陶瓷电容器的储能密度一般较低,从而限制了他们在实际中的应用,而提高其储能性能的核心主要在于高储能密度介质材料的研发。反铁电材料（AFE）由于其独特的相变电场、低的剩余极化与高击穿强度等优点,有望获得较高的储能密度。本文以锆酸铅基（PbZrO3）反铁电材料为研究对象,采用流延工艺制备反铁电陶瓷,对其微观结构、介电响应、储能表现和放电性能进行了系统研究,并且对储能表现最佳的组分通过印刷电极、叠层等进行多层化,其目的是制备出高储能密度的多层陶瓷电容器。首先制备(Pb0.98La0.02)(Zr0.9Sn0.1)0.995O3陶瓷,在粉体中加入PbO-B2O3-SiO2玻璃粉作为助烧剂来增加陶瓷的致密度。为了提高陶瓷的储能密度,通过Sr2+掺杂(Pb0.98-xLa0.02Srx)(Zr0.9Sn0.1)0.995O3陶瓷来提高反铁电相的稳定性。研究发现,Sr2+的加入导致了多重相变的出现,并且提高了陶瓷相转变电场和介电击穿。当Sr2+掺杂量为4%时,通过电滞回线计算得到陶瓷的储能密度为11.2 J/cm3,储能效率为82.2%;并且在电阻-电感-电容（R-L-C）回路中,最大放电储能密度为8.6 J/cm3,仅在185 ns的时间内释放其90%的能量,显示出快速的放电性能。其次,结合上述的实验结果,进行了多层陶瓷电容器的研究。发现在降低流延膜的厚度时,PbO-B2O3-SiO2玻璃粉的加入会导致流延厚膜致密性下降,从而导致多层电容器击穿强度显着降低。结合以上的因素,不掺杂玻璃粉的(Pb0.98La0.02)(ZrxSn1-x)0.995O3反铁电陶瓷被制备。Zr/Sn的增加有效地增加了陶瓷的饱和极化和反铁电-铁电相转变电场。当Zr/Sn=7/3时,陶瓷的储能密度为10 J/cm3,储能效率为83%。基于上述结果,制备了(Pb0.98La0.02)(Zr0.7Sn0.3)0.995O3多层陶瓷电容器。在560 kV/cm场强下,多层陶瓷电容器的储能密度为12.6 J/cm3,储能效率为80%。最后,为了进一步提高多层陶瓷电容器的储能性能,(Pb0.98-xLa0.02Cax)(Zr0.9Sn0.1)0.995O3反铁电陶瓷被制备,通过Ca2+的掺杂来增加陶瓷击穿强度和相转变电场。当Ca2+掺杂量为4%时,陶瓷储能密度为11 J/cm3,储能效率为88.2%。基于上述结果,制备了(Pb0.94La0.02Ca0.04)(Zr0.9Sn0.1)0.995O3多层陶瓷电容器。在650 kV/cm电场下,计算得理论储能密度为16 J/cm3,储能效率为83.2%。高储能表现的反铁电多层陶瓷电容器有希望在高功率脉冲电容器中发挥潜在的应用。
周明星[7]（2020）在《铌酸钠基无铅铁电陶瓷的制备、结构及性能研究》文中进行了进一步梳理铅基铁电材料在日常生活、工业生产、国防军事、科学研究等领域具有广泛的应用。然而由于铅元素造成的环境和健康问题日益突出,欧盟于2003年率先发布了关于限制在电子电气设备中使用铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯等有害成分的指令,由此掀起了无铅铁电材料研究的热潮。经过科研人员的不断研究,以Ba Ti O3基、（K,Na）Nb O3基、（Bi,Na）Ti O3基和Bi Fe O3基为代表的无铅铁电材料在某些电学性能方面取得了长足的进步。但是需要指出的是上述四种无铅铁电材料仍然存在一些缺点,距离实际应用仍有一定的距离,因此迫切需要研究新型无铅铁电材料体系。Na Nb O3虽然室温下为反铁电相,但是其铁电性可以通过施加电场或组分固溶等方式加以稳定,例如其室温反铁电相可以在高电场的诱导下不可逆地转变成亚稳态铁电相,是一种兼具高极化强度（～40μC/cm2）和高居里温度（～370℃）的铁电材料,这表明Na Nb O3是一种非常值得研究的无铅铁电材料体系。但是目前关于Na Nb O3材料的铁电特性以及相关应用的研究仍然处于起步阶段,特别是在热释电、电卡制冷、储能等方面迫切需要进行深入的研究和探索。基于上述研究背景,本论文选择Na Nb O3为研究对象,通过组分固溶的方式稳定其铁电性,对材料的微观结构和电学性能做了深入研究,探索了其在热释电、电卡制冷、电介质储能等方面的潜在应用,主要内容如下:（1）通过容忍因子调控策略,在Na Nb O3体系中引入Ba0.6(Bi0.5K0.5)0.4Ti O3使其从反铁电体转变为铁电体。TEM及XRD结果表明:随着BBKT含量的增加,NN-x BBKT的相结构从反铁电正交相依次转变为铁电正交相、铁电四方相,最后演变为弛豫赝立方相。丰富的相结构及相变为NN-x BBKT铁电材料的多功能应用提供了理论可行性。随后我们继续研究了NN-x BBKT（x=0.05、0.10、0.15和0.20）铁电材料的温度诱导退极化行为及热释电效应,并在x=0.15组分中同时获得了高退极化温度（110℃）、高热释电系数(3.11×10-8 C?cm-2?K-1)及高优值因子(Fi=1.04×10-10 m?V-1、Fv=1.02×10-2 m2?C-1、Fd=0.81×10-5 Pa-1/2)。（2）进一步通过调控BBKT的含量使NN-x BBKT（x=0.18～0.24）陶瓷的室温相结构逐渐从非遍历弛豫相转变为遍历弛豫相。从极化反转角度对NN-x BBKT（x=0.18～0.24）陶瓷撤电场过程中电流密度、极化强度及偶极熵的变化（?S）进行了系统解释,其中?S随组分的变化主要是由电场诱导的铁电相在撤电场过程中逐渐退极化所导致,并利用PFM在微观尺度上得到了证实。Landau唯象理论模型表明电滞回线和电卡效应随温度的演变与升温过程中热激活能和局部势垒的竞争结果密切相关。NN-x BBKT（x=0.18～0.24）陶瓷电卡效应的温度稳定性不仅依赖于组分而且和所施加的电场有密切联系,因此对于电卡效应温度稳定性的调控可以从组分设计或改变外加电场来实现。其中,x=0.22和x=0.24组分的电卡效应在高电场条件下显示出良好的温度稳定性,这主要和其在宽温范围内局域结构都存在具有四方对称性的极性纳米微区有关,即高电场条件下都可以诱导出弛豫-铁电相转变。（3）NN-24BBKT组分在室温已经成为遍历弛豫铁电体,但是由于其冻结温度Tf只是略低于室温,在高电场下PNRs依然能够翻转、成核、被诱导成为铁电畴,导致其电滞回线仍然存在一定的极化滞后,这对于储能来说是不利的,可以继续增加BBKT的含量以改善其弛豫特性及在外场下的极化响应行为,因此我们研究了NN-x BBKT（x=0.26～0.32）陶瓷组分的介电弛豫、储能及脉冲充放电特性。研究结果表明:随着BBKT含量的增加,离子无序造成的局域无规场强度增大,使PNRs的尺寸、数量及活性都发生了一定的变化,材料逐渐从弱弛豫特性转变为强弛豫特性。PNRs在外加电场的作用下越来越难被诱导成为宏观铁电畴,同时由于PNRs活性的增强,能够在外加电场条件下快速翻转,导致电滞回线变得越来越细窄,因此储能特性得到明显提升,在x=0.32组分中同时获得较高的可释放能量密度(Wrec=2.75 J/cm3)和储能效率（η=78.3%）。并且,脉冲充放电测试表明该组分具有较高的放电功率密度（PD=87.4 MW/cm3）和较短的放电时间(t0.9=63.0 ns),是一种新型的高性能无铅电介质储能陶瓷材料。（4）以NN-26BBKT组分为研究对象,采用Mn离子掺杂策略来增强材料的储能特性,并从微观结构及电学性能上对储能特性的增强进行了详细的机理解释,结果表明适量的Mn离子掺杂可以有效降低漏导、提高击穿场强和储能效率,其中最优组分（0.50Mn）表现出优异的综合储能特性(Wrec=3.17 J/cm3,η=76.7%,@35 k V/mm),为增强无铅电介质材料的储能特性提供了一直有效方法。
王世斌[8]（2020）在《锆钛酸铅基厚膜陶瓷的制备及储能性能和电卡效应的研究》文中研究指明铁电体（FE）、反铁电体（AFE）在储能、电卡制冷等领域具有重要的地位。基于锆钛酸铅厚膜陶瓷相对块体陶瓷具有更高的击穿电场,本文选择锆钛酸铅厚膜陶瓷体系为基础研究了厚膜陶瓷的制备工艺和储能性能。由于锡酸铅（Pb Sn O3）在热动力学上的特殊性,在原厚膜陶瓷基础上引入Sn4+,研究了高锡含量的锆锡钛酸镧铅（PLZST）、锆锡酸镧铅（PLZS）体系厚膜陶瓷的制备工艺、储能性能和电卡效应。通过传统固相法合成锆钛酸铅（Pb Zr Ti O3（PZT））陶瓷粉体,经流延成型得到厚膜生坯,烧结后得到约50μm的不同钛含量的Pb Zr1-xTixO3（x=0.45、0.48、0.50、0.55）厚膜陶瓷。研究了Pb Zr1-xTixO3中不同钛含量对介电性能和铁电性能的影响。计算了不同电场和温度下的储能密度。结果表明,当钛含量处于准同型相界（MPB）48mol%附近时,厚膜陶瓷具有最大极化强度和介电常数。在24 MV/m电场下,Pb Zr0.45Ti0.55O3组分最大储能密度为1.79 J/cm3。在PZT基础上引入Sn4+,在低Ti4+mol%区厚膜陶瓷为反铁电相。利用流延工艺制备出Pb0.97La0.02(Zr0.46-xSn0.54Tix)O3（x=0.04、0.06、0.08、0.15、0.18）厚膜陶瓷。研究了不同Ti含量厚膜陶瓷极化性能、介电性能的影响。结果表明,Ti4+含量降低有利于提高反铁电相的稳定性,降低介电常数。在Ti4+增加至15 mol%、18 mol%,厚膜陶瓷由之前的反铁电相转变为铁电相。Pb0.97La0.02(Zr0.42Sn0.54Ti0.04)O3厚膜陶瓷的耐击穿电场可达60 MV/m,储能密度最大值为5.2 J/cm3,储能效率为78%。通过Maxwell关系估算其电卡效应,得到在居里温度附近绝热温变值ΔTmax=2.47℃。最后,制备出B位二元体系Pb0.97La0.02(Zr1-xSnx)O3（x=0.30、0.35、0.40、0.45、0.50）厚膜陶瓷,研究了Sn4+对极化性能、转变电场的影响。详细研究了Pb0.97La0.02(Zr0.50Sn0.50)O3厚膜陶瓷中的FE（I）、FE（II）、及AFE相,及其转变关系。得到FE（I）相存在温度低于70℃,且温度越低FE（I）相越稳定。在室温下AFE-FE（I）-FE（II）相转变电场分别为23 MV/m、32.2 MV/m,且温度越低转变电场越高。Pb0.97La0.02(Zr0.50Sn0.50)O3厚膜陶瓷储能密度最大值为8.9 J/cm3,储能效率为86%,在90℃时,陶瓷的储能效率可达93.3%。根据Maxwell关系估算Pb0.97La0.02(Zr0.50Sn0.50)O3厚膜陶瓷的电卡效应。对厚膜陶瓷施加电场26 MV/m时,计算绝热温变值ΔTmax=-9.8℃,表明此成分厚膜陶瓷具有较好的负电卡效应。
沈孟[9]（2020）在《NBT-BT基无铅热释电陶瓷的热调控及能量收集特性研究》文中研究指明随着经济的快速发展以及人口数量的增加,能源消耗与环境保护之间日益激烈的矛盾导致人类将面临全球性的能源危机。据统计煤、石油、天然气等贡献的能量只有32.7%被有效利用,大部分的能量以热的形式浪费,因此,解决热能损耗与能源之间的矛盾,收集与再利用损耗的热能至关重要。基于热释电效应的能量收集器可将环境中的低品位废热能转变为电能,且这种超低功耗热释电能量收集器几乎不需要自我维护装置就可以长期工作,可广泛应用于无源传感网络、医疗健康监测、环境监测、智能家居等方面。然而目前热释电能量收集器主要基于与环境友好理念相悖的有毒的铅基热释电陶瓷展开,且现有热释电能量收集器因其能量密度低、稳定性差,在实际应用中受到限制。基于以上研究问题,为探究热释电能量收集的调控机理,提升热释电能量收集的能量密度及温度稳定性,本文以0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06Ba TiO3（NBT-BT）基无铅陶瓷为研究对象,首先研究了NBT-BT陶瓷的准同型相界（MPB）形成机制,并在此基础上,调控NBT-BT陶瓷的铁电-反铁电（FE-AFE）相变温度,提升其室温热释电系数。其次,基于热传导理论,推导了材料热响应度（d T/dt）与其热容（C）和热导率（K）的关系,并在NBT-BT基陶瓷中引入孔隙/SiO2颗粒降低其热容,在材料中引入Zn O/Al N颗粒提升其热导率,从而提升材料的热响应度,进而提升无铅陶瓷的热释电能量密度及温度稳定性。具体研究内容如下:（1）根据热释电能量密度表达式,热释电能量收集器的能量密度取决于其“电性能”及“热性能”,即热释电系数（p）及热响应度（d T/dt）。基于此,在“电性能”调控方面,利用NBT-BT陶瓷在100 oC附近存在FE-AFE相变特点,在NBT-BT陶瓷的MPB处引入Zr4+调控其FE-AFE相变温度,使其相变温度逐渐移动到室温附近,从而提升其室温热释电系数和能量密度,确定了0.94Na0.5Bi0.5TiO3-0.06Ba Ti0.8Zr0.2O3（NBT-BZT）陶瓷组分,为后期调控其热特性提供了基体材料。（2）在“热性能”调控方面,基于傅里叶热传导理论,建立了NBT-BZT无铅热释电陶瓷热传导模型并依据非稳态导热要求设定初始条件,推导了陶瓷温度场的分布,并结合COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,验证相关理论的正确性。结果表明:排除材料的尺寸及外部加热条件对材料热响应度的影响,材料的d T/dt与其热容（C）成反比,与其热导率（K）成正比。并基于上述理论分析,制备了NBT-BZT多孔陶瓷,降低材料的比热容,减小材料升温过程中热量的吸收,加快材料的热传导。本文采用炭粉造孔剂法制备了不同孔隙率的NBT-BZT多孔陶瓷,研究了多孔陶瓷的微观结构、介电、铁电、热释电等性能,同时分析了孔隙率调控热释电陶瓷热容、热导率的理论机制,最后分析了样品的能量收集特性及温度稳定性。实验表明:（1）陶瓷的Cρ、K随着气孔率的增加而降低,而陶瓷的热扩散系数（α）随着孔隙率的增加而增大,当陶瓷的孔隙率为10.3%时,材料的室温α最大可达0.638 m2 s-1。（2）当驱动温度在25oC～50 oC范围波动,材料的孔隙率为7.7%时,NBT-BZT多孔陶瓷样品在40 MΩ的负载电阻上可产生大约3 V的峰值电压,同时驱动电路中产生0.055μA的峰值电流,能量密度可达71.14μJ cm-3。（3）随着孔隙率的增加,NBT-BZT陶瓷能量收集稳定性降低,材料的电压、电流随着时间的变化波动越来越明显。（3）为降低陶瓷的比热容,保持材料的温度稳定性,本文采用两步烧结法制备NBT-BZT:SiO2复合陶瓷,利用SiO2低比热容减少材料升温过程中吸收的热量,提升材料的d T/dt;同时热传导的提升,加快了材料电畴翻转,从而有效展宽其热释电的温区,进而提升材料的温度稳定性。实验表明:（1）随着SiO2含量的增加,NBT-BZT:SiO2复合陶瓷的比热容Cρ不断降低,NBT-BZT:0.2 wt%SiO2复合陶瓷的室温K为1.34W m-1 K-1,室温α为0.65 m2 s-1。（2）NBT-BZT:0.1 wt%SiO2复合陶瓷的热释电系数大于20×10-4 C m-2 K-1的工作温度区间从10 oC扩大到30 oC。（3）当驱动温度在25oC～50 oC范围波动时,NBT-BZT:0.1wt%SiO2复合陶瓷可在电阻为40 MΩ的负载上产生3.5 V的峰值电压,从而在电路中驱动0.09μA的峰值电流,能量密度可达110μJ cm-3。（4）从“热导率”角度,在NBT-BZT陶瓷基体中引入第二相高热导率Zn O半导体材料,Zn O颗粒在陶瓷晶界处聚集,加快复合陶瓷的晶格热振动,提升材料的热传导速率;同时Zn O半导体的电荷补偿效应加快了材料中感应电荷的传递,提升了材料的热释电系数及温度稳定性。实验表明:（1）NBT-BZT:0.2wt%Zn O复合陶瓷的室温K最大可达1.57 W m-1 K-1,BNT-BZT:0.3wt%Zn O复合陶瓷的室温Cρ可达0.482 J g-1 K-1,室温α可达0.56 m2 s-1。（2）NBT-BZT:0.2 wt%Zn O复合陶瓷的峰值热释电系数可达620×10-4 C m-2 K-1,热释电系数峰值温度提升约15 oC。（3）当驱动温度在25 oC～50 oC范围波动时,NBT-BZT:0.2 wt%Zn O复合陶瓷可在电阻为40 MΩ的负载上产生4.7 V的峰值电压,从而在电路中驱动0.102μA的峰值电流,输出能量密度可达130μJ cm-3。（5）为进一步提升材料的热导率,本文在NBT-BZT陶瓷基体中引入高热导率Al N,Al N颗粒在陶瓷晶界处聚集形成三维网络结构,加快了周围热释电基体材料的热振动,从而加快了复合陶瓷电偶极子翻转,致使材料的极化强度持续变化,从而提升了材料的热释电系数。实验表明:（1）NBT-BZT:0.25 wt%Al N复合陶瓷的室温K可达1.91 W m-1 K-1,室温Cρ可达0.484 J g-1 K-1,室温α可达0.673 m2 s-1。（2）NBT-BZT:Al N复合陶瓷的峰值热释电系数随着Al N含量的增加先增大后降低,当Al N含量为0.25 wt%时,复合陶瓷的峰值热释电系数可达906×10-4 C m-2 K-1。（3）当驱动温度在25 oC～50 oC范围波动,NBT-BZT:0.25 wt%Al N复合陶瓷可以在电阻为40 MΩ的负载上产生6.19V的峰值电压,从而在电路中驱动0.125μA的峰值电流,输出能量密度可达416μJ cm-3。
刘辉[10]（2020）在《基于原位高能X射线的铅基钙钛矿铁电压电机理研究》文中研究表明铅基钙钛矿铁电材料因其优异的压电、铁电、介电性能广泛的应用于机电器件;铅基钙钛矿反铁电材料因其大的电致应变,在换能器等方面具有重要的应用前景。铅基钙钛矿铁电材料准同型相界处极其优异的压电性能及反铁电材料的大电致应变起源一直是研究热点。本论文以铅基钙钛矿铁电、反铁电陶瓷为研究对象,基于原位高能同步辐射X射线衍射及全散射方法分析电场作用下相结构、晶格、电畴的响应及三者的耦合关系。结合宏观电学性能分析,探讨三者与宏观压电响应、电致应变的关联,阐述优异压电性及大电致应变的起源。首先,本论文研究了单斜相在电场作用下的行为,揭示了单斜极化旋转与压电性能的关联。在Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTi03中发现了电场诱导的单一单斜相,其单胞参数随电场作用呈现蝴蝶形,极化矢量在MA与MB之间可逆连续旋转,给出了单斜相中晶格应变与极化旋转强耦合作用的晶体结构证据。随后,通过研究不同体系中单斜相在弱电场作用下的行为及其宏观压电性能发现:压电响应与极化旋转高度相关,电场驱动敏感的极化旋转对应着高的压电性能:单斜相的压电响应来源于大的晶格应变,而不是铁电畴翻转。揭示了 MPB相共存体系可逆相转变的压电增强作用。在多个铅基钙钛矿MPB相共存体系发现了电场作用下可逆相转变,并且其压电性能与相转变是紧密关联的,电场驱动大的相含量变化对应着高的压电性能,相转变增进了电极化随电场的翻转。对PbTiO3-Bi（Ni1/2Hf1/2）O3四方相和MPB组分对比研究发现,电场诱导的可逆相变转使得MPB组分拥有灵活的相结构,同时也增强了铁电畴翻转和晶格应变。研究了相结构与铁电畴翻转的关联作用。在Pb（Zr0.54Ti0.47）O3研究发现,其长程平均结构为三方相,铁电畴定向度可达到饱和状态,在退电场过程中几乎无铁电畴翻转。但其短程局域结构为单斜相,电场驱动局域单斜极化旋转是这种异常的铁电畴翻转的起因。在MPB相共存PbTiO3-BiScO3研究发现,电场作用下表现出强取向分布的增强铁电畴翻转和涌现的相转变,二者具有非常强的协同交互作用;相场模拟说明这种协同作用促进了电极化定向,进而增强了压电性能。研究了 PbZrO3基钙钛矿反铁电陶瓷在电场作用下的长程、局域结构的演变。原位衍射研究表明反铁相和中间铁电相都表现为小的场致晶格应变和电畴翻转;反铁电铁电相转变过程大的电致应变起源于相变过程中大的晶格应变及中间相铁电相形成的强铁电畴织构。随后对不同组分的反铁电陶瓷研究表明其电场作用下的遍历行为取决于短程局域结构,而不是长程平均结构;基于衍射图谱计算的电致应变与宏观电致应变相近,但是通过对分布函数得到的局域电致应变偏小。基于电场作用下的短程、长程结构,电畴及晶格演变规律,及其的耦合交互作用的认识,构建的微观结构演变与宏观性能的关系,对今后铅基、无铅钙钛矿铁电反铁电材料性能的精准调控及新型高性能材料开发,设计提供一定的理论依据。
二、Pb(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电-铁电陶瓷热释电谱（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Pb(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电-铁电陶瓷热释电谱（论文提纲范文）
（1）宽温区内锆酸铅基反铁电薄膜储能及电卡性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 反铁电材料 |
| 1.2.1 反铁电材料的发展 |
| 1.2.2 反铁电材料晶体结构 |
| 1.2.3 反铁电体的唯像理论 |
| 1.2.4 反铁电体的应用 |
| 1.3 储能电容器研究现状 |
| 1.3.1 储能电容器的原理 |
| 1.3.2 储能电容器的研究进展 |
| 1.4 电卡制冷概述及研究现状 |
| 1.4.1 电卡制冷的原理 |
| 1.4.2 电卡制冷的研究进展 |
| 1.5 本论文研究的主要内容 |
| 2.实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 沉积在不同底电极上的PLZ薄膜原材料 |
| 2.1.2 PLZ-x%Mn(x=0,0.5,1,1.5)薄膜原材料 |
| 2.2 铁电薄膜的主要制备方法 |
| 2.2.1 磁控溅射法 |
| 2.2.2 脉冲激光沉积法 |
| 2.2.3 溶胶凝胶法 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.4 结构表征 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 形貌分析 |
| 2.5 电学性能测试 |
| 2.5.1 介电性能 |
| 2.5.2 反铁电性能 |
| 3.不同底电极反铁电PLZ基薄膜的储能及电卡性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备及性能测试 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 物相分析 |
| 3.3.2 形貌分析 |
| 3.3.3 电学性能分析 |
| 3.3.4 储能性能研究 |
| 3.3.5 电卡性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.掺Mn反铁电PLZ基薄膜的储能及电卡性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备及性能测试 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 形貌表征 |
| 4.3.3 电学性能研究 |
| 4.3.4 储能性能研究 |
| 4.3.5 电卡性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）铅基铁电薄膜的电卡及储能效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铁电材料的分类 |
| 1.2.1 铁电材料 |
| 1.2.2 反铁电材料 |
| 1.2.3 弛豫铁电材料 |
| 1.2.4 钙钛矿、钨青铜结构 |
| 1.2.5 位移型、有序-无序型 |
| 1.3 铁电材料的制备方法 |
| 1.3.1 陶瓷材料的制备方法 |
| 1.3.2 薄膜材料的制备方法 |
| 1.3.3 厚膜材料的制备方法 |
| 1.4 铁电材料的应用 |
| 1.4.1 能量储存 |
| 1.4.2 电卡制冷 |
| 1.4.3 介电调谐 |
| 1.4.4 其他应用 |
| 1.5 本论文的研究意义及内容 |
| 第二章 实验的制备与表征技术 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.1.1 铁酸铋和镧共掺杂的锆钛酸铅薄膜的实验原料 |
| 2.1.2 铌掺杂的锆锡钛酸铅薄膜实验原料 |
| 2.2 实验所需仪器设备 |
| 2.3 实验材料的制备 |
| 2.3.1 薄膜的制备 |
| 2.3.2 电极的制备 |
| 2.4 材料的表征技术 |
| 2.4.1 形貌与结构 |
| 2.4.2 介电性能 |
| 2.4.3 铁电性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铁酸铋和镧共掺杂的锆钛酸铅外延薄膜的电学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 形貌结构表征 |
| 3.2.2 介电性能研究 |
| 3.2.3 电卡性能分析 |
| 3.2.4 储能性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铌掺杂的锆锡钛酸铅反铁电薄膜的电学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 形貌结构表征 |
| 4.2.2 介电性能研究 |
| 4.2.3 电卡性能分析 |
| 4.2.4 储能性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 5.3 本论文的创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
（3）NaNbO3基反铁电陶瓷的设计、制备与极化储能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 反铁电体概述 |
| 2.1.1 电介质与电极化 |
| 2.1.2 反铁电体简介 |
| 2.1.3 反铁电体的热力学模型和相变特征 |
| 2.2 钙钛矿型反铁电材料研究进展 |
| 2.2.1 铅基钙钛矿反铁电材料 |
| 2.2.2 无铅钙钛矿反铁电材料 |
| 2.2.3 有关反铁电概念的问题与理解 |
| 2.3 电介质储能原理及特性概述 |
| 2.3.1 电介质的储能原理及测量 |
| 2.3.2 电介质储能材料分类 |
| 2.4 铌酸钠基陶瓷的研究现状 |
| 2.4.1 铌酸钠基陶瓷的基本结构和晶格动力学 |
| 2.4.2 铌酸钠基铁电与反铁电陶瓷 |
| 2.5 本课题的提出及主要研究内容 |
| 第3章 材料制备与性能表征 |
| 3.1 陶瓷材料样品制备 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 陶瓷材料样品的制备流程及工艺参数 |
| 3.2 结构表征和性能测试 |
| 3.2.1 结构表征 |
| 3.2.2 性能测试与表征 |
| 第4章 NaNbO_3-CaSnO_3体系构筑及其反铁电性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 显微结构和相结构演变 |
| 4.3.2 介电及铁电性能演变 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 NaNbO_3基陶瓷反铁电及铁电性能的改性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备 |
| 5.3 CuO掺杂对NNCS04反铁电性能的影响 |
| 5.3.1 陶瓷的显微结构和相结构及介电性能 |
| 5.3.2 Cu离子的价态和配位环境以及对陶瓷电导特性的影响 |
| 5.3.3 NNCS-CuO陶瓷的极化性能 |
| 5.4 BiMnO_3掺杂对NN铁电性能的影响 |
| 5.4.1 BM掺杂对陶瓷结构、介电性能和缺陷状态的影响 |
| 5.4.2 BM掺杂对陶瓷铁电性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 稀土掺杂NNCS体系反铁电性能以及储能性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品制备 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 显微结构和相结构演变 |
| 6.3.2 介电性能演变 |
| 6.3.3 极化及储能特性 |
| 6.3.4 模型建立与极化行为的机理解释 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 NaNbO_3基弛豫储能体系的探索以及性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 样品制备 |
| 7.3 NN-BMN陶瓷的弛豫储能特性研究 |
| 7.3.1 显微结构和相结构演变 |
| 7.3.2 介电和铁电性能演变 |
| 7.3.3 储能性能 |
| 7.3.4 充放电性能 |
| 7.4 NN基三元系陶瓷的弛豫储能体系探索 |
| 7.4.1 NN-BMN-CT陶瓷的显微结构和介电性能 |
| 7.4.2 NN-BMN-CT陶瓷的储能性能 |
| 7.4.3 NN-BA-CT/ST陶瓷的显微结构和介电性能 |
| 7.4.4 NN-BA-CT/ST陶瓷的储能特性 |
| 7.5 NN基高熵化陶瓷的制备和储能特性研究 |
| 7.5.1 (Na,Ba,K,Bi,Ca)_(0.2)Nb_(0.2)Ti_(0.8-x)Zr_xO_3的相结构和显微结构 |
| 7.5.2 SZr100x陶瓷的介电性能 |
| 7.5.3 SZr100x陶瓷的极化和储能性能 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读博士期间发表的学术论文和研究成果 |
（4）弛豫铁电/反铁电薄膜电卡制冷性能的界面和制备工艺调控及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铁电材料特征和分类 |
| 1.2.1 铁电材料的基本特征 |
| 1.2.2 铁电材料的分类 |
| 1.3 铁电薄膜概述 |
| 1.3.1 弛豫铁电薄膜 |
| 1.3.2 反铁电薄膜 |
| 1.4 铁电薄膜的制备方法 |
| 1.4.1 溶胶凝胶技术 |
| 1.4.2 磁控溅射技术 |
| 1.4.3 激光脉冲沉积技术 |
| 1.4.4 金属有机化学气相沉积技术 |
| 1.5 电卡效应制冷概述和研究现状 |
| 1.5.1 电卡效应制冷原理 |
| 1.5.2 电卡效应制冷研究进展 |
| 1.6 铁电材料的其他性能 |
| 1.6.1 电介质储能 |
| 1.6.2 电致应变 |
| 1.7 本论文的主要研究内容与意义 |
| 第二章 材料的制备与表征 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 Pb_(0.78)Ba_(0.2)La_(0.02)Zr O_3薄膜材料 |
| 2.1.2 Pb((Mg_(1/3)Nb_(2/3))_x(Zr_(0.52)Ti_(0.48))_((1-x)))O_3基陶瓷和薄膜材料 |
| 2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 结构表征 |
| 2.3.1 物相分析 |
| 2.3.2 形貌表征 |
| 2.4 性能表征 |
| 2.4.1 电极制作 |
| 2.4.2 介电性能 |
| 2.4.3 铁电性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 弛豫铁电/反铁电Pb_(0.78)Ba_(0.2)La_(0.02)Zr O_3薄膜的电卡性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 物相和结构表征 |
| 3.3.2 形貌表征 |
| 3.3.3 铁电和电卡性能讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 弛豫0.7Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3基铁电薄膜的电卡性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 Pb((Mg_(1/3)Nb_(2/3))_x(Zr_(0.52)Ti_(0.48))_((1-x)))O_3体系陶瓷实验过程 |
| 4.2.2 0.7Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3基薄膜实验过程 |
| 4.3 Pb((Mg_(1/3)Nb_(2/3))_x(Zr_(0.52)Ti_(0.48)_(1-x))O_3体系陶瓷结果与分析 |
| 4.3.1 物相和结构表征 |
| 4.3.2 形貌表征 |
| 4.3.3 铁电和电卡性能讨论 |
| 4.3.4 电致应变性能表征 |
| 4.3.5 储能性能 |
| 4.4 0.7Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3基薄膜结果与分析 |
| 4.4.1 物相和结构表征 |
| 4.4.2 形貌表征 |
| 4.4.3 介电性能 |
| 4.4.4 铁电和电卡性能讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 5.3 工作创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
（5）PbHfO3反铁电薄膜储能与电卡性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 PbHfO_3反铁电体 |
| 1.2.1 反铁电起源及其基本理论 |
| 1.2.2 PbHfO_3反铁电材料研究进展 |
| 1.3 反铁电储能及其研究现状 |
| 1.3.1 电介质电容器储能机理 |
| 1.3.2 反铁电储能材料研究进展 |
| 1.3.3 提高材料储能特性的策略 |
| 1.4 电卡效应及其研究现状 |
| 1.4.1 电卡效应的热力学理论与唯象理论 |
| 1.4.2 电卡制冷基本原理 |
| 1.4.3 电卡效应测量方法 |
| 1.4.4 陶瓷,薄膜和聚合物中的电卡效应 |
| 1.4.5 电卡效应影响因素 |
| 1.4.6 电卡制冷原型器件 |
| 1.4.7 电卡效应研究所面临的挑战 |
| 1.5 本课题的提出与主要研究内容 |
| 第二章 PbHfO_3反铁电薄膜制备、表征与工艺优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 薄膜制备流程 |
| 2.2.1 前驱体溶液配制 |
| 2.2.2 衬底预处理 |
| 2.2.3 薄膜热处理 |
| 2.2.4 电极的制备 |
| 2.3 结构与性能表征 |
| 2.3.1 物相结构表征 |
| 2.3.2 微观结构表征 |
| 2.3.3 介电性能测试 |
| 2.3.4 反铁电性能测试 |
| 2.3.5 比热容测试 |
| 2.4 制备工艺参数优化 |
| 2.4.1 前驱体溶液稳定性 |
| 2.4.2 衬底类型 |
| 2.4.3 退火温度 |
| 2.4.4 薄膜厚度 |
| 2.4.5 缓冲层 |
| 2.4.6 退火工艺 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 PbHfO_3反铁电薄膜储能特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备 |
| 3.3 结构特性 |
| 3.3.1 物相结构 |
| 3.3.2 微观结构 |
| 3.4 储能特性 |
| 3.4.1 反铁电性能 |
| 3.4.2 介电击穿强度 |
| 3.4.3 储能密度和储能效率 |
| 3.4.4 热稳定性 |
| 3.4.5 疲劳特性 |
| 3.5 机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 PbHfO_3反铁电薄膜中正、负电卡效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.3 结构特性 |
| 4.3.1 物相结构 |
| 4.3.2 微观结构 |
| 4.4 反铁电特性 |
| 4.4.1 室温反铁电性能 |
| 4.4.2 变温反铁电性能 |
| 4.5 电卡效应 |
| 4.6 机理分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 室温附近掺Ba~(2+) PbHfO_3薄膜中正电卡效应研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄膜制备 |
| 5.3 结构特性 |
| 5.3.1 物相结构 |
| 5.3.2 微观结构 |
| 5.4 介电性能 |
| 5.5 铁电与反铁电性能 |
| 5.6 电卡效应 |
| 5.7 机理分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 化学应力调控PbHfO_3薄膜中反铁电性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品制备 |
| 6.3 结构特性 |
| 6.3.1 物相结构 |
| 6.3.2 微观结构 |
| 6.4 反铁电性能 |
| 6.5 机理分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（6）铅基反铁电多层陶瓷电容器制备及储能行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 脉冲功率技术 |
| 1.1.2 陶瓷电容器的结构及原理 |
| 1.1.3 几类具有开发前景的高储能行为电介质材料 |
| 1.2 铅基反铁电体的结构及性质 |
| 1.2.1 铅基反铁电体的结构 |
| 1.2.2 铅基反铁电材料的基本特性 |
| 1.3 反铁电材料研究进展及应用 |
| 1.3.1 反铁电材料的研究历史 |
| 1.3.2 反铁电块体材料的研究现状 |
| 1.3.3 反铁电材料的应用 |
| 1.4 论文的研究意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 本论文的研究意义 |
| 1.4.2 本论文的研究内容 |
| 2 反铁电陶瓷及多层电容器的制备及性能表征 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验所用原材料 |
| 2.2.2 实验所用仪器 |
| 2.2.3 流延法制备陶瓷工艺流程 |
| 2.2.4 多层陶瓷电容器工艺过程 |
| 2.3 反铁电体材料的表征及性能测试 |
| 2.3.1 物相分析 |
| 2.3.2 微观结构表征 |
| 2.3.3 介电性能测试 |
| 2.3.4 材料介电击穿的测量及计算 |
| 2.3.5 材料的储能计算 |
| 2.3.6 电卡效应测试 |
| 3 PLSZS反铁电陶瓷的制备及储能行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sr~(2+)掺杂对PLSZS反铁电陶瓷结构及微观形貌的影响 |
| 3.3 Sr~(2+)掺杂对PLSZS反铁电陶瓷储能特性研究 |
| 3.3.1 Sr~(2+)掺杂对PLSZS反铁电陶瓷介电性能的影响 |
| 3.3.2 Sr~(2+)掺杂对PLSZS反铁电陶瓷击穿的影响 |
| 3.3.3 Sr~(2+)掺杂对PLSZS反铁电陶瓷反铁电性的影响 |
| 3.3.4 Sr~(2+)掺杂对PLSZS反铁电陶瓷储能行为的影响 |
| 3.3.5 Sr~(2+)掺杂对PLSZS反铁电陶瓷放电行为的影响 |
| 3.3.6 PL4SZS反铁电陶瓷稳定性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PLZS反铁电陶瓷及多层陶瓷电容器的制备及储能行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Zr~(4+)含量对PLZS反铁电陶瓷结构及微观形貌的影响 |
| 4.3 PLZS反铁电陶瓷储能特性研究 |
| 4.3.1 Zr~(4+)含量对PLZS反铁电陶瓷介电性能的影响 |
| 4.3.2 Zr~(4+)含量对PLZS陶瓷的铁电性的影响 |
| 4.3.3 Zr~(4+)含量对PLZS陶瓷的储能性能的影响 |
| 4.4 PLZS多层陶瓷电容器的显微结构 |
| 4.5 PLZS多层陶瓷电容器的储能性能研究 |
| 4.5.1 PLZS多层陶瓷电容器的击穿、铁电与储能性能 |
| 4.5.2 PLZS多层陶瓷电容器稳定性 |
| 4.5.3 PLZS多层陶瓷电容器的放电表现 |
| 4.6 PLZS多层陶瓷电容器的制冷表现 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 PLCZS反铁电陶瓷及多层陶瓷电容器储能行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ca~(2+)掺杂对PLCZS反铁电陶瓷相结构及微观形貌 |
| 5.3 Ca~(2+)掺杂对PLCZS反铁电陶瓷储能表现 |
| 5.3.1 Ca~(2+)掺杂对PLCZS反铁电陶瓷介电性能的影响 |
| 5.3.2 Ca~(2+)掺杂对PLCZS反铁电陶瓷击穿的影响 |
| 5.3.3 Ca~(2+)掺杂对PLCZS反铁电陶瓷铁电性的影响 |
| 5.3.4 Ca~(2+)掺杂对PLCZS反铁电陶储能性能的影响 |
| 5.4 PL4CZS多层陶瓷电容器形貌 |
| 5.5 PL4CZS多层陶瓷电容器储能表现 |
| 5.5.1 PL4CZS多层陶瓷电容器铁电与储能性能 |
| 5.5.2 PL4CZS多层陶瓷电容器稳定性 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）铌酸钠基无铅铁电陶瓷的制备、结构及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 铁电材料概述 |
| 2.1.1 电介质及极化基本概念 |
| 2.1.2 铁电性的发现及基本概念 |
| 2.1.3 铁电体的分类及主要特征 |
| 2.1.4 铁电陶瓷的应用分类 |
| 2.2 无铅钙钛矿铁电陶瓷材料的研究进展 |
| 2.2.1 无铅钙钛矿铁电陶瓷的主要分类及研究进展 |
| 2.3 电介质材料储能特性概述 |
| 2.3.1 电介质电容器用途及特点 |
| 2.3.2 电介质材料的储能特性测试原理及测试方法 |
| 2.3.3 电介质储能材料的分类 |
| 2.3.4 提高电介质储能特性的几种策略 |
| 2.4 电卡效应及其研究现状 |
| 2.4.1 制冷技术概述 |
| 2.4.2 基于电卡效应的制冷原理 |
| 2.4.3 电卡效应的热力学解释 |
| 2.4.4 电卡效应的测试方法 |
| 2.4.5 无铅铁电陶瓷电卡效应的研究现状 |
| 2.5 NaNbO_3基无铅陶瓷的研究现状 |
| 2.5.1 NaNbO_3基反铁电陶瓷 |
| 2.5.2 NaNbO_3基铁电陶瓷 |
| 2.6 本课题的提出及主要研究内容 |
| 2.6.1 本课题的研究目的和意义 |
| 2.6.2 本课题的主要研究内容 |
| 第3章 材料制备和性能测试 |
| 3.1 实验样品的制备 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 陶瓷样品的制备流程与工艺参数 |
| 3.2 结构表征与电学性能测试 |
| 3.2.1 相结构及微结构表征 |
| 3.2.2 电学性能测试 |
| 第4章 NaNbO_3-Ba_(0.6)(Bi_(0.5)K_(0.5))_(0.4)TiO_3 体系相组成与电学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验样品的制备 |
| 4.3 NN-x BBKT体系的相结构、介电及铁电性能演变规律 |
| 4.3.1 显微结构及相结构演变 |
| 4.3.2 介电及铁电性能演变 |
| 4.4 NN-x BBKT体系的退极化行为及热释电特性研究 |
| 4.4.1 温度诱导退极化行为研究 |
| 4.4.2 热释电特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 NN-x BBKT(x=0.18~0.24)组分的电卡效应及相关机理探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验样品的制备 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 不同组分的体积密度和比热容 |
| 5.3.2 平均对称性与局域对称性演变 |
| 5.3.3 弛豫铁电特性随外场的演变 |
| 5.3.4 不同组分的电卡效应及其温度稳定性 |
| 5.3.5 电卡效应随组分或温度变化的微观机理解释 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 NN-x BBKT(x=0.26~0.32)组分的储能及充放电特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验样品的制备 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 相结构及微观结构特性 |
| 6.3.2 介电特性及弛豫特性演变 |
| 6.3.3 介电击穿特性及相关机理研究 |
| 6.3.4 高温电导机制探究 |
| 6.3.5 铁电及储能特性 |
| 6.3.6 32BBKT组分脉冲充放电特性及稳定性研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 Mn离子掺杂NN-26BBKT陶瓷储能特性及机理研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验样品的制备 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 不同Mn离子含量对NN-26BBKT陶瓷的显微结构及相结构的影响 |
| 7.3.2 NN-26BBKT-x MnCO_3 陶瓷中Mn离子价态的确定 |
| 7.3.3 不同Mn离子含量对NN-26BBKT陶瓷的介电及电导特性的影响 |
| 7.3.4 NN-26BBKT-x MnCO_3 陶瓷的储能特性 |
| 7.3.5 NN-26BBKT-x MnCO_3 陶瓷的脉冲充放电特性 |
| 7.3.6 0.50Mn组分的脉冲充放电稳定性研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）锆钛酸铅基厚膜陶瓷的制备及储能性能和电卡效应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 铁电体与反铁电体 |
| 1.2.1 铁电体 |
| 1.2.2 反铁电体 |
| 1.3 电介质储能电容器 |
| 1.3.1 电介质储能电容器储能原理 |
| 1.3.2 铁电储能电容器 |
| 1.3.3 反铁电储能电容器 |
| 1.4 电卡效应制冷 |
| 1.4.1 电卡效应制冷原理 |
| 1.4.2 电卡效应研究现状 |
| 1.5 锆钛酸铅基粉料的制备方法 |
| 1.5.1 传统固相法 |
| 1.5.2 水热法 |
| 1.5.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.5.4 化学共沉淀法 |
| 1.6 流延成型制备锆钛酸铅基厚膜生坯 |
| 1.6.1 流延成型简介 |
| 1.6.2 流延成型陶瓷浆料的配制 |
| 1.7 论文的主要研究内容 |
| 第二章 厚膜陶瓷的制备、结构表征与性能测试 |
| 2.1 实验设备和试剂 |
| 2.2 厚膜陶瓷的制备 |
| 2.3 结构表征与性能测试 |
| 2.3.1 X 射线衍射(X-ray diffraction, XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM) |
| 2.3.3 厚膜陶瓷密度 |
| 2.3.4 介电性能测试-介电温谱 |
| 2.3.5 铁电性能测试-电滞回线(Hysteresis loops) |
| 第三章 锆钛酸铅PbZr_(1-x)Ti_xO_3 厚膜陶瓷的储能性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.2.1 物相分析 |
| 3.2.2 微观形貌分析 |
| 3.2.3 介电性能分析 |
| 3.2.4 铁电性能分析 |
| 3.2.5 储能特性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 锆钛锡酸镧铅Pb_(0.97)La_(0.02)(Zr_(0.46-x)Sn_(0.54)Ti_x)O_3 厚膜陶瓷的储能特性和电卡效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果分析和讨论 |
| 4.2.1 物相分析 |
| 4.2.2 微观形貌分析 |
| 4.2.3 介电性能分析 |
| 4.2.4 铁电性能分析 |
| 4.2.5 储能特性分析 |
| 4.2.6 电卡效应分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 锆锡酸镧铅Pb_(0.97)La_(0.02)(Zr_(1-x)Sn_x)O_3 厚膜陶瓷的储能特性和电卡效应研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果分析和讨论 |
| 5.2.1 物相分析 |
| 5.2.2 微观形貌分析 |
| 5.2.3 介电性能分析 |
| 5.2.4 铁电性能分析 |
| 5.2.5 储能特性分析 |
| 5.2.6 电卡效应分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的成果 |
| 致谢 |
（9）NBT-BT基无铅热释电陶瓷的热调控及能量收集特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪言 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热释电能量收集相关概念 |
| 1.3 热释电能量收集的最新研究进展 |
| 1.4 热释电能量收集存在的问题 |
| 1.5 本文的研究目的和内容 |
| 2 NBT-BT基无铅热释电陶瓷的MPB设计及能量收集研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 NBT基无铅热释电陶瓷的MPB设计 |
| 2.3 无铅热释电陶瓷制备工艺及测试方法 |
| 2.4 BNT-BZT无铅热释电陶瓷的性能表征 |
| 2.5 NBT-BZT无铅热释电陶瓷的能量收集特性研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 NBT-BZT陶瓷的热传导理论及其多孔陶瓷的能量收集研究 |
| 3.1 NBT-BZT无铅热释电陶瓷的热传导理论研究 |
| 3.2 NBT-BZT多孔陶瓷的制备工艺 |
| 3.3 BNT-BZT多孔陶瓷的性能表征 |
| 3.4 NBT-BZT多孔陶瓷的能量收集研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 NBT-BZT:SiO_2陶瓷的热稳定性及热释电能量收集研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NBT-BZT:SiO_2复合陶瓷的制备工艺 |
| 4.3 NBT-BZT:SiO_2复合陶瓷的性能表征 |
| 4.4 NBT-BZT:SiO_2复合陶瓷的能量收集研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 NBT-BZT:ZnO陶瓷的温度稳定性及热释电能量收集研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NBT-BZT:ZnO复合陶瓷的制备工艺 |
| 5.3 NBT-BZT:ZnO复合陶瓷的性能表征 |
| 5.4 NBT-BZT:ZnO复合陶瓷的能量收集研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 NBT-BZT:AlN陶瓷的热传导及热释电能量收集研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 NBT-BZT:AlN复合陶瓷的制备工艺 |
| 6.3 NBT-BZT:AlN复合陶瓷的性能表征 |
| 6.4 NBT-BZT:AlN复合陶瓷的能量收集研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究内容总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 博士期间发表论文目录 |
| 附录2 博士期间参与课题、参加会议及所获奖励 |
（10）基于原位高能X射线的铅基钙钛矿铁电压电机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 压电、铁电及反铁电材料 |
| 2.1.1 压电、铁电性及反铁电性 |
| 2.1.2 铅基钙钛矿铁电压电材料 |
| 2.1.3 铅基钙钛矿反铁电材料 |
| 2.2 优异压电性的起源 |
| 2.2.1 准同型相界(MPB) |
| 2.2.2 单斜相及极化旋转 |
| 2.2.3 铁电畴运动 |
| 2.3 原位高能同步辐射技术研究铁电压电材料进展 |
| 2.3.1 原位衍射技术研究铁电压电材料进展 |
| 2.3.2 原位全散技术研究铁电压电材料进展 |
| 2.4 本课题的研究内容和意义 |
| 3 铅基钙钛矿陶瓷的制备及研究方法 |
| 3.1 铅钙钛矿陶瓷的制备及分析 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 制备方法 |
| 3.1.3 样品分析 |
| 3.2 原位高能同步辐射X射线衍射技术 |
| 3.2.1 原位高能同步辐射X射线衍射测试 |
| 3.2.2 原位高能同步辐射X射线衍射分析 |
| 3.3 原位同步辐射X射线全散射技术 |
| 3.3.1 原位高能同步辐射X射线全散射测试 |
| 3.3.2 原位高能同步辐射X射线全散射分析 |
| 4 单斜极化旋转对高压电性能的作用机制 |
| 4.1 Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3中单斜极化旋转与晶格的耦合作用 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 样品制备与分析 |
| 4.1.3 实验结果与分析 |
| 4.1.4 小节 |
| 4.2 单斜极化旋转在高性能压电材料中的关键行为 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 样品制备及分析 |
| 4.2.3 实验结果与分析 |
| 4.2.4 小节 |
| 5 电场诱导可逆相转变的压电增强 |
| 5.1 可逆相转变在准同型相界增强压电性的作用 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 样品制备与分析 |
| 5.1.3 实验结果与分析 |
| 5.1.4 小节 |
| 5.2 PbTiO_3-Bi(Ni_(1/2)Hf_(1/2))O_3中相转变激发的多因素增强效应 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 样品制备与分析 |
| 5.2.3 实验结果与讨论 |
| 5.2.4 小节 |
| 6 相结构演变与铁电畴翻转的交互作用 |
| 6.1 Pb(Zr,Ti)O_3中局域单斜极化旋转诱导的异常铁电畴翻转 |
| 6.1.1 引言 |
| 6.1.2 样品制备与分析 |
| 6.1.3 实验结果与分析 |
| 6.1.4 小节 |
| 6.2 准同相边界中相转变与畴翻转的协同作用 |
| 6.2.1 引言 |
| 6.2.2 样品制备与分析 |
| 6.2.3 实验结果与讨论 |
| 6.2.4 小节 |
| 7 PbZrO_3基反铁电材料原位结构研究 |
| 7.1 PbZrO_3基反铁电材料原位相结构演变 |
| 7.1.1 引言 |
| 7.1.2 样品制备与分析 |
| 7.1.3 实验结果与分析 |
| 7.1.4 小节 |
| 7.2 PbZrO_3基钙钛矿反铁电到铁电态的局域结构演变 |
| 7.2.1 引言 |
| 7.2.2 样品制备与分析 |
| 7.2.3 实验结果与分析 |
| 7.2.4 小节 |
| 8 结论 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、Pb(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电-铁电陶瓷热释电谱（论文参考文献）
- [1]宽温区内锆酸铅基反铁电薄膜储能及电卡性能研究[D]. 郑冬宛. 中北大学, 2021(09)
- [2]铅基铁电薄膜的电卡及储能效应研究[D]. 张苗苗. 广西大学, 2021(12)
- [3]NaNbO3基反铁电陶瓷的设计、制备与极化储能性能研究[D]. 叶嘉明. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2021
- [4]弛豫铁电/反铁电薄膜电卡制冷性能的界面和制备工艺调控及机理研究[D]. 姜锦涛. 广西大学, 2021(12)
- [5]PbHfO3反铁电薄膜储能与电卡性能研究[D]. 黄先雄. 广东工业大学, 2021(08)
- [6]铅基反铁电多层陶瓷电容器制备及储能行为研究[D]. 刘晓辉. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [7]铌酸钠基无铅铁电陶瓷的制备、结构及性能研究[D]. 周明星. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020
- [8]锆钛酸铅基厚膜陶瓷的制备及储能性能和电卡效应的研究[D]. 王世斌. 广东工业大学, 2020(06)
- [9]NBT-BT基无铅热释电陶瓷的热调控及能量收集特性研究[D]. 沈孟. 华中科技大学, 2020(01)
- [10]基于原位高能X射线的铅基钙钛矿铁电压电机理研究[D]. 刘辉. 北京科技大学, 2020(06)