摘要：为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电输出性能,将钛酸钡(BTO)纳米颗粒引入到PVDF溶液中,使用流延法制备PVDF/BTO复合压电薄膜,采用高温拉伸与电极化工艺处理复合薄膜。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪和准静态压电常数测试仪对复合薄膜的形貌和压电性能进行表征,探究BTO含量对PVDF/BTO复合薄膜的影响,研究BTO诱导PVDF链条偶极子重新排列形成β晶型的机理。结果表明,当BTO含量为10%(质量分数)时,PVDF/BTO复合薄膜的晶体结构中β晶型的含量最多,压电性能最强。最后设计了不同层数的折叠结构并组装制成压电纳米发电机(PENG),发现折叠层数越多,PENG的最大输出电压越高。

摘要：多层陶瓷电容器(Multilayer ceramic capacitors,MLCC)作为市场占有率最高的无源电子元器件,是基础电子元件产业中需要突破关键技术的重点产品之一,在汽车电子、5G通讯、电网调频、航空航天等领域有广泛的应用。在小型化、薄层化发展趋势下,MLCC的介质层厚度不断降低,单层介质在相同电压下的电场显著增大,尤其是中高压超薄层MLCC。因此,MLCC的可靠性愈发成为一项关键的产品质量指标。本文结合加速老化测试、高温阻抗谱、漏电流测试,系统研究超薄层MLCC的劣化机理,揭示抑制氧空位的迁移与富集是保证超薄层MLCC可靠性的重中之重。为此,应减小介质层内部的氧空位浓度,增大其迁移所需的激活能,提高界面肖特基势垒,从而提升超薄层MLCC的可靠性。本文的研究成果为超薄层MLCC介质材料的设计提供了有力指导。

摘要：随着功率型电子器件设备向小型化和高性能化方向发展,迫切需要高储能密度、高充放电效率、易加工成型、性能稳定的介质材料.目前BaTiO3基介电陶瓷具有较高的介电常数,但耐击穿场强低、柔性差,而聚合物基电介质材料具有超高功能密度、超快的充放电响应时间、良好的柔韧性、高耐击穿场强、质量轻等优点,但聚合物材料本身存在介电常数较低、极化强度低等问题,因此导致两者储能密度较低,限制了在小型化功率型电容器元件中的应用.为了获得高储能性能材料,科学家提出通过复合的方式将高介电常数无机陶瓷填料加入到聚合物中,提高材料的储能性能,界面在材料的性能中扮演着至关重要的角色,本文综述了钛酸钡基/聚偏氟乙烯复合电介质材料界面设计和控制的最新研究进展.总结了偶联剂、表面活性剂表面改性、聚合物壳层表面修饰、无机壳层表面改性、有机-无机壳层协同改性等界面改性方法对复合材料极化和储能性能的影响,探讨了现有的界面模型与理论研究方法,概述了存在的挑战和实际局限性,展望了未来的研究方向.

摘要：采用冷冻干燥法结合固相烧结制备了具有层状孔结构的多孔钛酸钡压电陶瓷,研究了固含量对陶瓷的相组成、微观结构、介电和铁电性能的影响。随着固含量的增加,所制备的陶瓷孔径、气孔率均减小,介电常数和极化强度均随气孔率的增大而减小。在气孔率为67%、频率为100 k Hz、居里温度TC=121℃时,最大介电常数降为571.88,相比于致密钛酸钡陶瓷介电常数有所降低,而介电损耗并未明显增大;在30 kV/cm场强下,剩余极化强度Pr为2.00μC/cm^(2)。通过孔结构的设计,实现了多孔钛酸钡压电陶瓷得介电可调性。所制备的多孔压电陶瓷可利用内部交联孔道和压电效应在污水过滤中实现循环使用,亦可在水声换能、声呐探测、生物医学等诸多方面得到应用,具有很广泛的应用前景。

摘要：人体皮肤与空气间在介电常数上有着失配性,可穿戴设备所用的材料需要与人体皮肤有良好的匹配性能,而单一的材料与结构已不能满足这种需求。利用原位聚合法合成了一系列钛酸钡（BaTiO3）/聚酰亚胺（PI）混合溶液,通过逐层流延涂覆的方法设计制备了一种具有阻抗渐变性质的多层BaTiO3/PI复合薄膜。结果表明：BaTiO3纳米粒子可在复合薄膜中均匀分散,调节无机粒子的含量,能够有效地控制复合薄膜的介电常数在2.534.0之间变化;同时,BaTiO3/PI复合薄膜对外加电场的频率具有不敏感性,也具有良好的力学性能,能够满足可穿戴设备对材料的要求。

摘要：笔者以ZrO_(2)、BaTiO_(3)为原料,采用机械混合制备BaTiO_(3)/ZrO_(2)复合粉体,通过无压烧结工艺制备BaTiO_(3)/ZrO_(2)陶瓷复合材料,利用XRD、SEM、阿基米德排水法、电子万能试验机、显微维氏硬度计等技术手段,研究了添加不同质量百分数钛酸钡(25%~40%)对钛酸钡-氧化锆陶瓷复合材料的物相组成、显微组织与力学性能的影响。研究结果表明:复合材料由四方化锆(t-ZrO_(2))、单斜氧化锆(m-ZrO_(2))和钛酸钡(BaTiO_(3))三相组成;随着加入的钛酸钡含量的不断增加,复合材料的抗弯强度先增大后减小,硬度先升高后降低,相对密度不断减小;当钛酸钡-氧化锆陶瓷复合材料中添加钛酸钡质量分数达到35%时,复合材料的综合性能达到最佳,相对密度、开口气孔率、抗弯强度、维氏硬度、断裂韧性、1 kHz和室温下相对介电常数和介电损耗分别为94.4%、0.7%、298.5 MPa、9.4 GPa、5.35 MPa·m^(1/2)、166、0.006。

摘要：通过对钛酸钡铁电微晶玻璃的体系选择和成分设计,利用溶胶凝胶法合成了具有纯钛酸钡结晶相的微晶玻璃。研究了合成过程中凝胶结构变化和析晶行为。结果表明:纯钛酸钡铁电晶体可以在BaO TiO2Al2O3SiO2凝胶中通过调整热处理条件而控制析晶,钛酸钡晶体的析晶活化能为657 kJ/mol。通过控制玻璃体中钛酸钡晶粒的尺寸,利用Raman光谱研究了其铁电本征尺寸效应。结果表明:钛酸钡晶体在玻璃体中的铁电临界尺寸为19 nm。

摘要：采用纳米氧化钛,钛酸钡作为复合电解质微粒核,在一定条件下将制备的氧化钛,钛酸钡纳米粒子表面修饰一层含有酰胺基和不含酰胺基的有机物,然后将所得到的微粒与硅油按一定体积比混合后,测量其电流变效应。对含酰胺基的有机物和不含酰胺基的有机物包裹后所制备的电流变液效应进行比较,讨论了在电流变液制备过程中有机物的结构,研磨过程和温度等因素对电流变液性能的影响。采用X射线衍射,傅立叶变换红外光谱,透射电子显微镜对核-壳型纳米复合结构进行了表征。

摘要：光固化3D打印技术在制备异形压电陶瓷方面具有广阔的应用前景。本文采用数字光处理技术制备了钛酸钡(BaTiO3)压电陶瓷,研究了坯体形貌、烧结温度对钛酸钡微观结构的影响。结果表明,曲拉通X-100的引入使陶瓷料浆的黏度小于3 Pa·s,同时陶瓷粉体的引入未改变树脂的性质。陶瓷坯体层间结合良好,且无明显缺陷。烧成后的BaTiO_(3)陶瓷内部含有四方与正交两种晶相,剩余极化强度为27.6μC/cm^(2),矫顽场为4.6 kV/cm,相对介电常数为2512,介电损耗为0.0091,居里温度为167℃,介电常数为182 pC/N。

摘要：以乙二醇和乙醇的混合液为复合溶剂,乙酸钡和钛酸丁酯为反应前驱体,采用非水解溶胶-凝胶（NHSG）法制备了钛酸钡粉体。借助XRD、FE-SEM、TEM、FTIR等研究了复合溶剂配比、钡钛比例以及热处理温度等工艺参数对合成BaTiO3的影响,探究了NHSG法合成BaTiO3的形成机理。结果表明：乙二醇用量过多或过少均不利于BaTiO3的合成;适当提高钛的用量可以提高BaTiO3的合成效果;优选溶剂比为2∶1,钡钛比为1∶1.1时可在550℃合成晶粒尺寸在40~60 nm范围的立方相BaTiO3粉体;非水解的反应机制是通过脱酯的缩聚反应实现了Ba和Ti原子级的均匀混合,然后直接晶化形成BaTiO3晶相。