导　　师： 蒋艳平;唐新桂

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 本文采用固相反应法合成工艺制备了几个系列的B位非化学计量比PLZT陶瓷材料。首先合成了反铁电态的锆钛酸镧铅反铁电陶瓷(PLZT2/95/5),研究了不同B位计量比变化对PLZT体系的微观结构及电性能的影响;然后在这一工作基础上,以反铁电态的掺镧锆钛酸铅为基体,研究铁酸铋(BF)掺杂对系统性能的影响;最后阶段对B位计量比变化的锆钛酸镧铅(PLZT9/65/35)弛豫型铁电陶瓷进行了微观结构及电性能的研究。第一,通过高温固相法制备(PbLa)(ZrTi)O反铁电陶瓷。XRD结果显示所有样品均表现出钙钛矿结构。介电温谱中出现相变峰,样品的居里温度、介电常数随着y值而变化;阻抗分析中,对弛豫频率与特征温度拟合计算样品活化能约为0.89eV-1.38 eV,用电离氧空位的动态热运动解释高温介电弛豫现象。研究了样品的铁电及其储能特性,各组样品均可观察到铁电和反铁电相变过程,y=-0.03时,最大有效储能密度(W)达到0.98J/cm,储能效率(?)为82%。此外,陶瓷样品还表现出巨负电卡效应,y=-0.01时,E=50kV/cm,最大绝热温变(ΔT)值达到-12.45K,我们用居里温度附近的铁电-反铁电相变解释巨负电卡效应。第二,采用高温固相法分两步制备(PbLa)(ZrTi)O-xBiFeO系列陶瓷。样品均为钙钛矿结构,一定量BF的掺入可以消除PLZT陶瓷中杂相的产生,稳定相结构;介温图谱出现异常峰,x=0.06时表现一致。随着BF含量的增加,样品的介电常数先增后减,这与BF本身的漏导缺陷有关;样品的宏观电阻均具有负温度系数特征,高温介电弛豫的主要载流子为氧空位;样品表现出良好的铁电性能,在一定温度范围内观察到了铁电和反铁电的相变过程。研究了样品储能特性,x=0.06时,陶瓷的最大有效储能密度W0.69 J/cm,?=73.4%;样品还表现出更加优越的负巨电卡效应,x=0.06时,E=40 kV/cm时,ΔT=-17.88 K。第三,采用高温固相法制备一系列B位非化学计量比(PbL

关 键 词： 反铁电陶瓷 储能特性 电卡效应 高温介电弛豫

领　　域： []