第四章电容器介质陶瓷反铁电体ppt课件

1、反铁电介质陶瓷以反铁电介质陶瓷以PbZrO3或以或以PbZrO3为基的固溶体为主晶相为基的固溶体为主晶相一一 反铁电体的晶体结构反铁电体的晶体结构w 线性介质的微观结构特征是没有自发极化；线性介质的微观结构特征是没有自发极化；w 铁电介质微观结构特征是具有很强的自发极化。铁电介质微观结构特征是具有很强的自发极化。A1B1C1w 反铁电体宏观特征：具有双电滞回线反铁电体宏观特征：具有双电滞回线w 低压时低压时:P:P与与E E呈线性关系呈线性关系w高压时高压时: P: P与与E E呈明显的非线性关系呈明显的非线性关系w 反铁电体微观结构特征：w反铁电体是这样一些晶体，晶体结构与同型铁反铁电体是这

2、样一些晶体，晶体结构与同型铁电体相近，但相邻离子沿反平行方向产生自发极电体相近，但相邻离子沿反平行方向产生自发极化化反铁电体晶格特征：反铁电体晶格特征：w1 离子有自发极化，以偶极子的形式存在；离子有自发极化，以偶极子的形式存在； w2 偶极子成对的反平行排列，且两部分偶极偶极子成对的反平行排列，且两部分偶极子大小相等，方向相反子大小相等，方向相反P1=-P2），单位），单位晶胞中总的自发极化为零。晶胞中总的自发极化为零。二二 反铁电介质陶瓷的特性和用途反铁电介质陶瓷的特性和用途w 1 1 反铁电介质陶瓷特征：具有双电滞回线反铁电介质陶瓷特征：具有双电滞回线E临w EE EE临临:P:P与与E

3、 E呈线性关呈线性关系系wE E临临E EE EE E饱和饱和: :线性线性E EE E临反铁电相被迫转临反铁电相被迫转变为铁电相变为铁电相强迫相变强迫相变w电滞回线斜率为介电滞回线斜率为介电系数电系数E饱和w 反铁电体介电系数和电容量随电场强度反铁电体介电系数和电容量随电场强度的变化规律：的变化规律：w EE EE临临: :定值定值wE E临临EEEE饱和饱和: :先先逐渐增大，再逐逐渐增大，再逐渐减低渐减低wE E饱和饱和E:E:定值定值当外电场降至零时，反铁电体没有剩余极化，当外电场降至零时，反铁电体没有剩余极化，而铁电体则有剩余极化。而铁电体则有剩余极化。w 留意：除外电场外，温度、压

4、力也能诱留意：除外电场外，温度、压力也能诱导反铁电相向铁电相转变，呈现双电滞回导反铁电相向铁电相转变，呈现双电滞回线线强迫相变强迫相变（1优良的储能材料，利用反铁电相优良的储能材料，利用反铁电相-铁铁电相的相变可作储能电容器应用；电相的相变可作储能电容器应用； 2 反铁电介质陶瓷用途反铁电介质陶瓷用途（2） 以以PbZrO3 为基的反铁电材料相变为基的反铁电材料相变场强较高，一般为场强较高，一般为40-100KV/cm可用于可用于制作高压陶瓷电容器制作高压陶瓷电容器 ；（3） 反铁电相反铁电相-铁电相的相变形变，铁电相的相变形变，可作电可作电-机换能器，不需要共振频率。机换能器，不需要共振频率。 三三 反铁电陶瓷的组成、性质和生产工艺反铁电陶瓷的组成、性质和生产工艺w反铁电陶瓷由反铁电陶瓷由PbZrO3PbZrO3或以或以PbZrO3PbZrO3为基为基的固溶体为主晶相而组成。的固溶体为主晶相而组成。KVw目前反铁电储能陶瓷材料的组成是以目前反铁电储能陶瓷材料的组成是以w PbZr，Ti，SnO3固溶体为基础的，固溶体为基础的，用用La3+替代部分