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 5-6 Abstract 6-7 引言 10-12 1 绪论 12-18 1.1 反铁电材料的研究历史及其研究现状 12-14 1.2 PZT 基反铁电体的结构与性质 14-16 1.3 PZT 基反铁电材料的主要应用领域 16 1.4 论文研究目的及主要内容 16-18 1.4.1 研究工作的提出及研究目的 16-17 1.4.2 论文主要研究内容 17-18 2 PZT 基反铁电厚膜材料的制备及表征测试 18-34 2.1 引言 18 2.2 丝网印刷法制备PZT 基厚膜工艺过程 18-22 2.2.1 丝网印刷法制备PZT 基反铁电厚膜工艺路线 19-22 2.3 反铁电厚膜材料的结构表征及性能测试 22-25 2.3.1 相结构分析 22-23 2.3.2 微观形貌分析 23 2.3.3 介电性能测试 23-24 2.3.4 反铁电性能测试及储能行为的计算 24-25 2.4 PZT 基反铁电厚膜材料制备工艺的优化 25-33 2.4.1 反铁电厚膜粉体的预烧工艺的优化 25-27 2.4.2 反铁电电厚膜烧结工艺的优化 27-33 2.5 本章小结 33-34 3 烧结助剂对反铁电厚膜材料储能行为的研究 34-53 3.1 引言 34 3.2 PbO 对 PLZT 反铁电厚膜结构及储能行为的影响 34-39 3.2.1 PbO 对 PLZT 反铁电厚膜显微结构的影响 35-36 3.2.2 PbO 对 PLZT 反铁电厚膜介电性能的影响 36-38 3.2.3 PbO 对 PLZT 反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响 38-39 3.3 ZnO 对 PLZT 反铁电厚膜结构及储能行为的影响 39-43 3.3.1 ZnO 对 PLZT 反铁电厚膜的显微结构的影响 39-40 3.3.2 ZnO 对 PLZT 反铁电厚介电性能的影响 40-42 3.3.3 ZnO 对 PLZT 反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响 42-43 3.4 MgO 对 PLZT 反铁电厚膜结构及储能行为的影响 43-47 3.4.1 MgO 对 PLZT 反铁电厚膜显微结构的影响 43-44 3.4.2 MgO 对 PLZT 反铁电厚膜介电性能的影响 44-46 3.4.3 MgO 对 PLZT 反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响 46-47 3.5 玻璃粉对 PLZT 反铁电厚膜结构及储能行为的影响 47-51 3.5.1 Pb-B-Si 玻璃粉对 PLZT 反铁电厚膜显微结构的影响 47-49 3.5.2 Pb-B-Si 玻璃粉对 PLZT 反铁电厚介电性能的影响 49-50 3.5.3 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 50-51 3.6 本章小结 51-53 4 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 53-60 4.1 引言 53 4.2 La 掺杂反铁电厚膜电性能的研究 53-56 4.2.1 La 掺杂对 PLZT 反铁电厚膜结构的影响 54 4.2.2 La 掺杂对 PLZT 反铁电厚膜介电性能的影响 54-55 4.2.3 La掺杂对 PLZT 反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响 55-56 4.3 厚度对 PLZT 反铁电厚膜电性能的研究 56-59 4.3.1厚度对 PLZT 反铁电厚膜结构的影响 57 4.3.2 厚度对 PLZT 反铁电厚膜介电性能的影响 57-58 4.3.3 厚度对 PLZT 反铁电厚膜储能密度及储能效率的影响 58-59 4.4 本章小结 59-60 结论 60-61 参考文献 61-65 在学研究成果 65-66 致谢 66