博士科研启动基金(006000345)
- 作品数：2 被引量：4H指数：2
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- 相关机构：景德镇陶瓷学院更多>>
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- 相关领域：化学工程一般工业技术电气工程更多>>
- Re_(0.02)Sr_(0.98)Ti_(0.995)O_3(Re=La,Sm,Er)陶瓷的结构与介电性能被引量：2
- 2013年
- 采用固相法,通过预先引入Ti离子空位进行电荷补偿,成功制备了不同种类3价稀土离子掺杂钛酸锶陶瓷Re0.02Sr0.98Ti0.995O3(Re-ST,Re=La,Sm,Er)。X射线衍射仪分析表明Re-ST陶瓷具有和纯钛酸锶(SrTiO3,ST)类似的单一立方钙钛矿结构,从实验上证实了预设B位离子空位进行电荷补偿的可行性。扫描电子显微镜分析发现稀土离子掺杂有效地抑制了晶粒的生长。采用HP4294、HP4284精密阻抗分析仪、JJC9906-A介电强度测试仪以及FMRL偏压测试系统对Re-ST陶瓷的介电性能进行了测试,研究了不同种类稀土离子掺杂对Re-ST陶瓷介电性能的影响。结果表明:Re-ST陶瓷的室温相对介电常数(εr=2 520～3 800,1 kHz)比ST陶瓷的(εr=300,1 kHz)增加了近10倍以上,而介电损耗仍保持在0.05(1 kHz)以下;在–50～180℃,Re-ST陶瓷的介电常数具有较好的稳定性;Re-ST陶瓷的介电强度Eb均在13 kV/mm以上;在0～1.6 kV/mm的偏压测试条件下,Re-ST陶瓷的相对介电常数变化在±10%以内。基于Re-ST陶瓷具有高的εr、相对较高的Eb以及较好的温度特性与偏压特性,其在中高压固态高密度储能介质材料应用领域有着较大的发展前景。
- 胡其国沈宗洋李月明王竹梅骆雯琴洪燕谢志翔
- 关键词：稀土掺杂介电性能电荷补偿
- Re_2O_3(Re=Pr,Nd)掺杂SrTiO_3陶瓷的结构与储能特性被引量：4
- 2014年
- 采用固相法制备了稀土氧化物Re2O3(Re=Pr,Nd)掺杂SrTiO3陶瓷,其化学式为[Re0.02Sr0.97(VSr)0.01]TiO3(Re0.02Sr0.97TiO3:Re-STO,Re=Pr,Nd)。XRD分析结果表明,Re-STO陶瓷具有与纯SrTiO3(STO)陶瓷类似的单一立方钙钛矿结构。SEM分析发现Re-STO陶瓷的晶粒尺寸分布很不均匀,大晶粒在10μm左右,而小晶粒只有1μm左右,小晶粒填充在由大晶粒形成的晶界或三角晶界处。采用HP4294精密阻抗分析仪、JJC9906-A介电强度测试仪以及FMRL偏压测试系统测试了Re-STO陶瓷的介电性能,并评价了其储能特性。结果表明:在最佳烧成温度1350℃制备的Re-STO陶瓷在1 kHz下的相对介电常数(Pr-STO:εr=1860;Nd-STO:εr=1670)是纯STO陶瓷的(εr=300)5倍以上,而介电损耗则保持在0.03(1 kHz)以下;Re-STO陶瓷具有较高的击穿强度Eb>15 kV/mm;在本研究的偏压测试条件范围内,Re-STO陶瓷的εr变化均在±12%以内,其储能密度与偏压则符合二次抛物线关系。因此Re-STO陶瓷可近似认为是线性电介质,是中高压固态储能介质材料理想的候选体系。本研究还对Re-STO陶瓷的相结构、微观结构以及可能的缺陷结构与其介电性能、储能特性之间的关系进行了讨论。
- 沈宗洋胡其国李月明王竹梅骆雯琴洪燕谢志翔洪璐
- 关键词：钛酸锶稀土掺杂高压电容器
