丝网印刷论文：反铁电厚膜显微结构耐击穿场强高储能密度.doc

丝网印刷论文：反铁电厚膜显微结构耐击穿场强高储能密度【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。【摘要】高储能密度、高储能效率及快速存放电材料是高功率密度大容量电容器的基础,与铁电和线性介电材料相比,反铁电材料在电场作用下发生反铁电-铁电相变时总是伴随着巨大的能量存储与释放,且相变时间极短,从而更适宜于在高功率密度大容量电容器中得到应用。本文采用丝网印刷工艺,在氧化铝基片上成功制备了A位掺杂微量稀土元素镧的(Pb1-3x/2Lax)(ZryTi1-y)O3反铁电厚膜。采用X射线衍射仪、扫描电镜(SEM)等手段对反铁电厚膜材料进行了物相成分、微观结构的分析。并且采用精密LCR数字电桥与铁电综合测试仪对该材料的介电性能、击穿场强(BDS)以及电滞回线(P-E)等宏观电性能进行了测量。为了提高反铁电厚膜材料的储能特性,对PZT基反铁电厚膜烧结工艺进行了研究。发现在富铅气氛下,烧结温度为850时,PLZT反铁电厚膜具有较优的储能行为。为实现厚膜的致密化烧结,研究了烧结助剂PbO、ZnO、MgO氧化物与低熔点PbO-B2O3-SiO2玻璃粉对反铁电厚膜显微结构及储能行为的影响。烧结助剂的引入,均能不同程度提高厚膜的致密度及BDS值,而厚膜的介电常数却因烧结助剂的引入逐渐降低。综合分析,低熔点PbO-B2O3-SiO2玻璃粉含量为3wt%时,PLZT反铁电厚有最高的储能密度为3.12J/cm3,是未添加烧结助剂的储能密度的2.1倍。在此基础上还研究了A位掺杂La的变化及厚度对反铁电厚膜储能行为的影响。La的掺杂使得厚膜的电滞回线变得细斜,同时也降低了厚膜的介电常数。当La的掺杂量为0.02mol时,具有最优的储能行为。随着膜厚度的增加,相对介电常数提高,但BDS值却随厚度的增加而减小。膜的厚度在25m左右具有较好的储能特性。【关键词】丝网印刷；反铁电厚膜；显微结构；耐击穿场强；高储能密度；【篇名】丝网印刷制备反铁电厚膜材料及储能行为的研究【目录】丝网印刷制备反铁电厚膜材料及储能行为的研究摘要5-6Abstract6-7引言10-121 绪论12-181.1 反铁电材料的研究历史及其研究现状12-141.2 PZT基反铁电体的结构与性质14-161.3 PZT基反铁电材料的主要应用领域161.4 论文研究目的及主要内容16-181.4.1 研究工作的提出及研究目的16-171.4.2 论文主要研究内容17-182 PZT基反铁电厚膜材料的制备及表征测试18-342.1 引言182.2 丝网印刷法制备PZT基厚膜工艺过程18-222.2.1 丝网印刷法制备PZT基反铁电厚膜工艺路线19-222.3 反铁电厚膜材料的结构表征及性能测试22-252.3.1 相结构分析22-232.3.2 微观形貌分析232.3.3 介电性能测试23-242.3.4 反铁电性能测试及储能行为的计算24-252.4 PZT基反铁电厚膜材料制备工艺的优化25-332.4.1 反铁电厚膜粉体的预烧工艺的优化25-272.4.2 反铁电电厚膜烧结工艺的优化27-332.5 本章小结33-343 烧结助剂对反铁电厚膜材料储能行为的研究34-533.1 引言343.2 PbO对PLZT反铁电厚膜结构及储能行为的影响34-393.2.1 PbO对PLZT反铁电厚膜显微结构的影响35-363.2.2 PbO对PLZT反铁电厚膜介电性能的影响36-383.2.3 PbO对PLZT反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响38-393.3 ZnO对PLZT反铁电厚膜结构及储能行为的影响39-433.3.1 ZnO对PLZT反铁电厚膜的显微结构的影响39-403.3.2 ZnO对PLZT反铁电厚介电性能的影响40-423.3.3 ZnO对PLZT反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响42-433.4 MgO对PLZT反铁电厚膜结构及储能行为的影响43-473.4.1 MgO对PLZT反铁电厚膜显微结构的影响43-443.4.2 MgO对PLZT反铁电厚膜介电性能的影响44-463.4.3 MgO对PLZT反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响46-473.5 玻璃粉对PLZT反铁电厚膜结构及储能行为的影响47-513.5.1 Pb-B-Si玻璃粉对PLZT反铁电厚膜显微结构的影响47-493.5.2 Pb-B-Si玻璃粉对PLZT反铁电厚介电性能的影响49-503.5.3 Pb-B-Si玻璃粉对PLZT反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响50-513.6 本章小结51-534 La 掺杂及厚度对反铁电厚膜材料介电性能及储能行为的研究53-604.1 引言534.2 La掺杂反铁电厚膜电性能的研究53-564.2.1 La掺杂对PLZT反铁电厚膜结构的影响544.2.2 La掺杂对PLZT反铁电厚膜介电性能的影响54-554.2.3 La掺杂对PLZT反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响55-564.3 厚度对PLZT反铁电厚膜电性能的研究56-594.3.1 厚度对PLZT反铁电厚膜结构的影