本文主要研究内容
作者刘鹏飞（2019）在《钙钛矿型钛酸盐系无铅储能陶瓷的制备与性能研究》一文中研究指出：近年来,储能元件不断向无铅化、小型化、大储能密度以及高储能效率的方向发展。陶瓷电介质材料因其介电常数高、热稳定性好、力学性能突出等优点,在先进脉冲电力电子技术中受到了越来越多的关注。目前应用中的陶瓷电介质材料大多含有铅元素,而铅元素对环境和人体有害,然而无铅的陶瓷介电材料因其相对较低的储能密度和储能效率,限制了其更广泛的应用。因此,本论文研究目的就是围绕Bi0.5Na0.5TiO3基和BaTiO3基陶瓷的储能特性,对其进行了一系列改性,在提高陶瓷材料击穿场强和降低能量损耗的前提下,进而得到储能密度和储能效率优异的储能陶瓷材料,最后对本研究所制备出的储能陶瓷材料的相关性能进行系统的分析和研究。通过传统固相法和流延成型法制备（1-x）(0.95Bi0.5Na0.5TiO3-0.05Ba(Al0.5Nb0.5)O3)-xMgO-Al2O3-SiO2（简记为（1-x）（0.95BNT-0.05BAN）-xMAS）储能陶瓷。研究结果表明,（1-x）（0.95BNT-0.05BAN）-xMAS储能陶瓷具有钙钛矿型结构。随着MAS玻璃添加量的不断增加,其介电常数和介电损耗均表现出逐渐减小的趋势,并且其介电常数的最大值对应的温度（Tm）逐渐向高温方向移动。当x=0.04时,能得到最佳的能量存储特性,此时,充电储能密度W=3.90 J/cm3,放电储能密度Wrec=1.22 J/cm3。通过传统固相法和流延成型法制备出（SrTiO3+0.5 wt%Li2CO3）/[（1-x）Bi0.5Na0.5TiO3-xBa(Al0.5Nb0.5)O3]（简记为STL/[（1-x）BNT-xBAN]）层状储能陶瓷。研究结果表明,STL/[（1-x）BNT-xBAN]层状储能陶瓷具有纯的钙钛矿型结构,当x值不断变大时,其介电常数和介电损耗均呈现出先增加,后减小的趋势。同时,Tm逐渐向低温方向移动。当x=0.15时,能够得到最佳的能量存储特性,其W=2.32 J/cm3,Wrec=1.63 J/cm3,能量存储损耗Wloss=0.69 J/cm3,储能效率η=70%。通过传统固相法和冷等静压成型法制备（1-x）BaTiO3-xK0.73Bi0.09NbO3（简记为（1-x）BT-xKBN）储能陶瓷。研究结果表明,BT和KBN能够形成钙钛矿型固溶体。当x值不断变大时,（1-x）BT-xKBN储能陶瓷的介电常数和介电损耗均呈现出先增大,后减小的趋势,而且Tm渐渐向低温方向移动。在x=0.08时,能够得到最佳能量存储特性,在327 kV/cm的最大击穿场强下,其W可以达到2.89 J/cm3,Wrec可以达到2.51 J/cm3,Wloss低至0.38 J/cm3,η高达87%。另外,（1-x）BT-xKBN储能陶瓷在相当宽的温度和频率范围内,具有良好的温度和频率稳定性。通过传统固相法和冷等静压成型法制备Bi0.5-xLax(Na0.82K0.18)0.5(Al0.5Nb0.5)0.08Ti0.9Zr0.02O3（简记为BNKTANZ-xL）储能陶瓷。研究结果表明,BNKTANZ-xL储能陶瓷具有纯的钙钛矿型结构。当x值渐渐增大时,BNKTANZ-xL储能陶瓷的介电常数和介电损耗都逐渐减小,而且Tm渐渐向低温方向移动。当x=0.04和x=0.06时,其Wrec值都大于3 J/cm3。当x=0.04时,储能陶瓷最大击穿场强能够达到214 kV/cm,此时,能够获得比较高的W（W=4.49 J/cm3）,同时具有比较高的Wrec(Wrec=3.16J/cm3)。当x=0.06时,在200 kV/cm的击穿场强下,W可以达到3.95 J/cm3,相应的Wrec可以达到3.24 J/cm3,η可以达到82%。另外,BNKTANZ-xL储能陶瓷在相当宽的温度和频率范围内,具有良好的温度和频率稳定性。
Abstract
jin nian lai ,chu neng yuan jian bu duan xiang mo qian hua 、xiao xing hua 、da chu neng mi du yi ji gao chu neng xiao lv de fang xiang fa zhan 。tao ci dian jie zhi cai liao yin ji jie dian chang shu gao 、re wen ding xing hao 、li xue xing neng tu chu deng you dian ,zai xian jin mai chong dian li dian zi ji shu zhong shou dao le yue lai yue duo de guan zhu 。mu qian ying yong zhong de tao ci dian jie zhi cai liao da duo han you qian yuan su ,er qian yuan su dui huan jing he ren ti you hai ,ran er mo qian de tao ci jie dian cai liao yin ji xiang dui jiao di de chu neng mi du he chu neng xiao lv ,xian zhi le ji geng an fan de ying yong 。yin ci ,ben lun wen yan jiu mu de jiu shi wei rao Bi0.5Na0.5TiO3ji he BaTiO3ji tao ci de chu neng te xing ,dui ji jin hang le yi ji lie gai xing ,zai di gao tao ci cai liao ji chuan chang jiang he jiang di neng liang sun hao de qian di xia ,jin er de dao chu neng mi du he chu neng xiao lv you yi de chu neng tao ci cai liao ,zui hou dui ben yan jiu suo zhi bei chu de chu neng tao ci cai liao de xiang guan xing neng jin hang ji tong de fen xi he yan jiu 。tong guo chuan tong gu xiang fa he liu yan cheng xing fa zhi bei （1-x）(0.95Bi0.5Na0.5TiO3-0.05Ba(Al0.5Nb0.5)O3)-xMgO-Al2O3-SiO2（jian ji wei （1-x）（0.95BNT-0.05BAN）-xMAS）chu neng tao ci 。yan jiu jie guo biao ming ,（1-x）（0.95BNT-0.05BAN）-xMASchu neng tao ci ju you gai tai kuang xing jie gou 。sui zhao MASbo li tian jia liang de bu duan zeng jia ,ji jie dian chang shu he jie dian sun hao jun biao xian chu zhu jian jian xiao de qu shi ,bing ju ji jie dian chang shu de zui da zhi dui ying de wen du （Tm）zhu jian xiang gao wen fang xiang yi dong 。dang x=0.04shi ,neng de dao zui jia de neng liang cun chu te xing ,ci shi ,chong dian chu neng mi du W=3.90 J/cm3,fang dian chu neng mi du Wrec=1.22 J/cm3。tong guo chuan tong gu xiang fa he liu yan cheng xing fa zhi bei chu （SrTiO3+0.5 wt%Li2CO3）/[（1-x）Bi0.5Na0.5TiO3-xBa(Al0.5Nb0.5)O3]（jian ji wei STL/[（1-x）BNT-xBAN]）ceng zhuang chu neng tao ci 。yan jiu jie guo biao ming ,STL/[（1-x）BNT-xBAN]ceng zhuang chu neng tao ci ju you chun de gai tai kuang xing jie gou ,dang xzhi bu duan bian da shi ,ji jie dian chang shu he jie dian sun hao jun cheng xian chu xian zeng jia ,hou jian xiao de qu shi 。tong shi ,Tmzhu jian xiang di wen fang xiang yi dong 。dang x=0.15shi ,neng gou de dao zui jia de neng liang cun chu te xing ,ji W=2.32 J/cm3,Wrec=1.63 J/cm3,neng liang cun chu sun hao Wloss=0.69 J/cm3,chu neng xiao lv η=70%。tong guo chuan tong gu xiang fa he leng deng jing ya cheng xing fa zhi bei （1-x）BaTiO3-xK0.73Bi0.09NbO3（jian ji wei （1-x）BT-xKBN）chu neng tao ci 。yan jiu jie guo biao ming ,BThe KBNneng gou xing cheng gai tai kuang xing gu rong ti 。dang xzhi bu duan bian da shi ,（1-x）BT-xKBNchu neng tao ci de jie dian chang shu he jie dian sun hao jun cheng xian chu xian zeng da ,hou jian xiao de qu shi ,er ju Tmjian jian xiang di wen fang xiang yi dong 。zai x=0.08shi ,neng gou de dao zui jia neng liang cun chu te xing ,zai 327 kV/cmde zui da ji chuan chang jiang xia ,ji Wke yi da dao 2.89 J/cm3,Wrecke yi da dao 2.51 J/cm3,Wlossdi zhi 0.38 J/cm3,ηgao da 87%。ling wai ,（1-x）BT-xKBNchu neng tao ci zai xiang dang kuan de wen du he pin lv fan wei nei ,ju you liang hao de wen du he pin lv wen ding xing 。tong guo chuan tong gu xiang fa he leng deng jing ya cheng xing fa zhi bei Bi0.5-xLax(Na0.82K0.18)0.5(Al0.5Nb0.5)0.08Ti0.9Zr0.02O3（jian ji wei BNKTANZ-xL）chu neng tao ci 。yan jiu jie guo biao ming ,BNKTANZ-xLchu neng tao ci ju you chun de gai tai kuang xing jie gou 。dang xzhi jian jian zeng da shi ,BNKTANZ-xLchu neng tao ci de jie dian chang shu he jie dian sun hao dou zhu jian jian xiao ,er ju Tmjian jian xiang di wen fang xiang yi dong 。dang x=0.04he x=0.06shi ,ji Wreczhi dou da yu 3 J/cm3。dang x=0.04shi ,chu neng tao ci zui da ji chuan chang jiang neng gou da dao 214 kV/cm,ci shi ,neng gou huo de bi jiao gao de W（W=4.49 J/cm3）,tong shi ju you bi jiao gao de Wrec(Wrec=3.16J/cm3)。dang x=0.06shi ,zai 200 kV/cmde ji chuan chang jiang xia ,Wke yi da dao 3.95 J/cm3,xiang ying de Wrecke yi da dao 3.24 J/cm3,ηke yi da dao 82%。ling wai ,BNKTANZ-xLchu neng tao ci zai xiang dang kuan de wen du he pin lv fan wei nei ,ju you liang hao de wen du he pin lv wen ding xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自陕西科技大学的刘鹏飞，发表于刊物陕西科技大学2019-07-15论文，是一篇关于钙钛矿论文,无铅陶瓷论文,储能论文,铁电性能论文,介电性能论文,陕西科技大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自陕西科技大学2019-07-15论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。