Nd3+摻雜對PLZS反鐵電體介電性能和儲能性能的影響

編號：CYYJ04303

篇名：Nd3+摻雜對PLZS反鐵電體介電性能和儲能性能的影響

作者：焦安德 趙燁 韓沛 孫寧寧 盧春曉 杜金花 李雍 張奇?zhèn)?郝喜紅

關鍵詞： 鋯錫鑭鉛反鐵電陶瓷 儲能密度 介電性能 放電性能

機構： 內蒙古科技大學材料與冶金學院

摘要： 近年來,隨著科學技術的發(fā)展,高功率密度和快速充放電陶瓷引起了人們的廣泛關注。采用流延法和固相燒結法制備了Pb0.98–1.5xLa0.02Ndx(Zr0.60Sn0.40)0.995O3(x=0,0.02,0.04,0.06,簡寫為PL100xNZS)反鐵電陶瓷,并研究了反鐵電陶瓷的相組成、儲能性能、介電性能和充放電性能。研究結果表明:PL100xNZS的主晶相為正交相鈣鈦礦結構,隨著Nd3+摻雜量的增多,反鐵電–鐵電相轉變電場(EAFE-FE)增加,故其儲能性能增強。當Nd3+摻雜量為x=0.04時,陶瓷的儲能密度為14.8 J·cm–3,儲能效率為85%。此外,充放電測試結果顯示PL4NZS陶瓷具有高的電流密度和功率密度,分別為3360 A/cm2和504 MW·cm–3,且放電速度極快,t0.9為28 ns。該結果表明PL4NZS材料在脈沖功率電容器領域具有重要的應用價值。