絲網(wǎng)印刷制備反鐵電厚膜材料及儲(chǔ)能行為的研究.pdf

1、高儲(chǔ)能密度、高儲(chǔ)能效率及快速存放電材料是高功率密度大容量電容器的基礎(chǔ)，與鐵電和線性介電材料相比，反鐵電材料在電場作用下發(fā)生反鐵電-鐵電相變時(shí)總是伴隨著巨大的能量存儲(chǔ)與釋放，且相變時(shí)間極短，從而更適宜于在高功率密度大容量電容器中得到應(yīng)用。
　　本文采用絲網(wǎng)印刷工藝，在氧化鋁基片上成功制備了A位摻雜微量稀土元素鑭的(Pb1-3x/2Lax)(ZryTi1-y)O3反鐵電厚膜。采用X射線衍射儀、掃描電鏡（SEM）等手段對(duì)反鐵電厚膜材料進(jìn)

2、行了物相成分、微觀結(jié)構(gòu)的分析。并且采用精密LCR數(shù)字電橋與鐵電綜合測試儀對(duì)該材料的介電性能、擊穿場強(qiáng)（BDS）以及電滯回線（P-E）等宏觀電性能進(jìn)行了測量。為了提高反鐵電厚膜材料的儲(chǔ)能特性，對(duì)PZT基反鐵電厚膜燒結(jié)工藝進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)在富鉛氣氛下，燒結(jié)溫度為850 oC時(shí)，PLZT反鐵電厚膜具有較優(yōu)的儲(chǔ)能行為。
　　為實(shí)現(xiàn)厚膜的致密化燒結(jié)，研究了燒結(jié)助劑PbO、ZnO、MgO氧化物與低熔點(diǎn)PbO-B2O3-SiO2玻璃粉對(duì)反鐵電厚

3、膜顯微結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)能行為的影響。燒結(jié)助劑的引入，均能不同程度提高厚膜的致密度及BDS值，而厚膜的介電常數(shù)卻因燒結(jié)助劑的引入逐漸降低。綜合分析，低熔點(diǎn)PbO-B2O3-SiO2玻璃粉含量為3wt％時(shí)，PLZT反鐵電厚有最高的儲(chǔ)能密度為3.12J/cm3，是未添加燒結(jié)助劑的儲(chǔ)能密度的2.1倍。
　　在此基礎(chǔ)上還研究了A位摻雜La的變化及厚度對(duì)反鐵電厚膜儲(chǔ)能行為的影響。La的摻雜使得厚膜的電滯回線變得細(xì)斜，同時(shí)也降低了厚膜的介電常數(shù)。當(dāng)La