一种高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷及其制备方法。所述高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷为Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3与(K0.5Na0.5)NbO3的固溶体；所述(K0.5Na0.5)NbO3的含量为所述高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷的5～15mol％。本发明专利技术通过(K0.5Na0.5)NbO3的引入，有效实现了能带调控与弛豫行为调节，显著提高了击穿电场强度，提高了储能性能，并在温度、频率及循环电场下保持良好稳定性，满足脉冲功率电容器对高性能、长寿命储能介质材料的实际需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能陶瓷领域，特别涉及一种高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷及其制备方法。

技术介绍

1、脉冲功率系统广泛应用于国防、生物、医疗等领域，对储能元件的性能提出了更高要求。电容器储能方式因其功率密度高、充放电速度快、组合灵活等优点，成为目前最常用的储能形式。陶瓷材料作为电容器介质，具有高耐温、低损耗、介电强度高等优势，是高性能脉冲电容器的理想选择。

2、目前应用的铁电陶瓷多为铅基材料，虽性能优异，但含铅对环境有害，限制了其进一步发展。无铅陶瓷如钛酸铋钠虽具良好极化性能，但存在剩余极化大、矫顽场高、储能效率低、击穿电场不足等问题，难以兼顾高能量密度与可靠性。此外，传统材料设计自由度有限，难以突破储能性能瓶颈，因此亟需开发新型高性能无铅储能陶瓷材料以满足先进脉冲系统的应用需求。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷，通过(k0.5na0.5)nbo3(knn)的引入，有效实现了能带调控与弛豫行为调节，显著提高了击穿电场强度，提高了储能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷，其特征在于，为Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3与(K0.5Na0.5)NbO3的固溶体；所述(K0.5Na0.5)NbO3的含量为所述高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷的5～15mol％。

2.根据权利要求1所述的高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷，其特征在于，所述(K0.5Na0.5)NbO3的含量为所述高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷的10mol％。

3.根据权利要求2所述的高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷，其特征在于，其击穿电场强度为420kV/cm、可恢复储能密度为6.16J/cm3，储能效率为82.7％。p>

4.权利要...

【技术特征摘要】

1.一种高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷，其特征在于，为na0.2bi0.2ba0.2sr0.2ca0.2)tio3与(k0.5na0.5)nbo3的固溶体；所述(k0.5na0.5)nbo3的含量为所述高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷的5～15mol％。

2.根据权利要求1所述的高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷，其特征在于，所述(k0.5na0.5)nbo3的含量为所述高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷的10mol％。

3.根据权利要求2所述的高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷，其特征在于，其击穿电场强度为420kv/cm、可恢复储能密度为6.16j/cm3，储能效率为82.7％。

4.权利要求1～3任一项所述的高熵弛豫型无铅钙钛矿陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含na化合物为na2co3；所述含bi化合物为bi2o3；所述含ba化合物为baco3；所述含sr化合物为srco3；所述含ca化合物为caco3；所述含k化合物为k2co3；所述含nb化合物为nb2o5；所述含ti化合物为tio2。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈志武，吴深腾，卢振亚，王歆，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：