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公开(公告)号：CN117088684A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311039019.2
申请日：2023-08-17
申请人： 同济大学
IPC分类号： C04B35/26
摘要： 本发明涉及一种具有高压电性能的无铅铁酸铋基压电陶瓷材料及其制备方法，所述无铅铁酸铋基压电陶瓷材料的化学通式为xBiFeO3‑yBiAlO3‑(1‑x‑y)BaTiO3+1mol％MnO2，其中x＝0.65‑0.70，y＝0.005‑0.02。与现有技术相比，本发明通过传统固相烧结法制备无铅铁酸铋基压电陶瓷材料，其具有重复性和一致性好、压电性能优异(x＝0.67，y＝0.01时，4kV/mm的直流电场极化测得d33＝220‑230pC/N)、漏电流小的特性，其最佳烧结工艺为分别经过600℃2h、800℃2h两次预烧，对于制备高性能高居里温度无铅压电材料具有非常重要的意义。
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公开(公告)号：CN110451807B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN201910690089.1
申请日：2019-07-29
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及高储能密度的铌酸铋钡钠基玻璃陶瓷材料及其制备和应用，玻璃陶瓷材料的化学成分符合化学通式21.6BaCO3‑2.4Bi2O3‑6Na2CO3‑30Nb2O5‑40SiO2，以BaCO3、Bi2O3、Na2CO3、Nb2O5、SiO2为原料，混合均匀后烘干，然后高温熔融，得到玻璃熔体；将高温熔体快速倒入预热的模具中，经过退火处理去除玻璃体内残留的应力，然后将玻璃块体切割成等大小和厚度的玻璃薄片；将玻璃薄片进行受控析晶，即得到本发明的玻璃陶瓷储能材料。与现有技术相比，本发明制备的玻璃陶瓷储能材料具有介电常数高(～118)，击穿场强高(～1878.75kV/cm)，储能密度高(～18.4J/cm3)，损耗低(～0.025)，温度稳定性良好等优点。
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公开(公告)号：CN112341191B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202011156932.7
申请日：2020-10-26
申请人： 同济大学
IPC分类号： C04B35/475 , C04B35/622 , C04B35/626 , B28B1/29 , B28B11/00 , B32B9/00 , B32B9/04 , B32B18/00
摘要： 本发明属于储能陶瓷介质材料技术领域，提供了一种无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质及其制备方法，通过固相反应合成内层陶瓷粉体和外层陶瓷粉体，将粉体进一步制成陶瓷浆料，通过流延成型工艺获得相应的陶瓷膜，将得到的陶瓷膜在不同温度和压力条件下进行加压，最后经1050‑1200℃高温烧结得到具有层状三明治结构的无铅高储能密度和高储能效率的陶瓷电介质，其第一、第三电介质层具有高击穿场强，第二电介质层具有高极化强度；或第一、第三电介质层具有高极化强度，第二电介质层具有高击穿场强。本发明不含铅，制备过程简单、制备工艺稳定、适合工业化批量生产，且耐压特性优异、储能密度和效率高，同时兼具多种材料优异性能于一体。
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公开(公告)号：CN110451954B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN201910666380.5
申请日：2019-07-23
申请人： 同济大学
IPC分类号： C04B35/475 , C04B35/622
摘要： 本发明涉及具有高逆压电系数的钛酸铋钠基低铅压电薄膜及制备方法，该压电薄膜的化学组成为(0.85‑x)Bi0.5Na0.5TiO3–0.15PbTiO3–xBiInO3，其中x为摩尔分数，x＝0～0.03，且不为0，采用金属有机物热分解法制备得到前驱体并涂覆在基片上。与现有技术相比，本发明制备的具有高逆压电系数的钛酸铋钠基低铅压电薄膜具有优异的压电性能，其逆压电系数达123.1皮米/伏。
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公开(公告)号：CN108395245B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN201810171649.8
申请日：2018-03-01
申请人： 同济大学
IPC分类号： C04B35/475 , C04B35/622 , H01G4/12
摘要： 本发明涉及高储能密度的钛酸铋钠基电介质薄膜及其制备方法和应用，组成为Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3‑xSrZrO3，其制备方法为溶胶凝胶法，按照化学计量比配置前驱体溶液，随后滴至洗净的Pt/Ti/SiO2/Si基片上旋转涂覆，依次经过150℃‑350℃‑700℃热处理，重复上述旋转镀膜以及热处理工艺，直至膜厚达到500～600nm，并且还可以在薄膜上使用溅射工艺制备金属上电极。与现有技术相比，本发明制备的高储能密度薄膜电容器具有优异的储能性能，其储能密度为25J/cm3，储能效率为79.16％，温度稳定性良好。
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公开(公告)号：CN109320236B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN201811331840.0
申请日：2018-11-09
申请人： 同济大学
IPC分类号： H01G4/12 , C04B35/475 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/634 , C04B35/638
摘要： 本发明涉及一种高储能密度和充放电性能的复合材料及其制备方法，该复合材料的化学式为(Bi0.32Sr0.42Na0.2□0.06)TiO3/MgO，其中□表示空位。与现有技术相比，本发明不含铅，是一种环境友好型材料，与反铁电材料和其他弛豫性材料相比较，本发明公开的体系具有很大的储能密度(储能密度2.09J/cm3)和充放电性能(电流密度～1671A/cm2，功率密度～150MW/cm3)，并且具有极短的放电时间(～0.15μs)。特别地，该种材料的储能密度和充放电特性具有很好的温度稳定性。这些优良的性质有利于脉冲式电容器的应用，尤其是高温状态下的电容器的应用。
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公开(公告)号：CN113213920A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110631050.X
申请日：2021-06-07
申请人： 同济大学
IPC分类号： C04B35/475 , C04B35/622
摘要： 本发明涉及涉及一种钛酸铋钠基无铅压电薄膜及其制备方法，属于电子功能材料和器件领域。本发明提供的制备方法包括如下步骤：步骤1，将硝酸铋、乙酸钠、乙酸锶加入溶剂，搅拌得溶液A；步骤2，将乙酰丙酮、钛酸四丁酯、九水合硝酸铁、四水合乙酸锰溶于溶剂，搅拌、加热，得溶液B；步骤3，将溶液A与溶液B混合，预处理后得混合液C；以及步骤4，用旋涂法将混合液C涂覆在处理好的基片上，高温处理后，即得(0.72‑x)(Bi0.5Na0.5)TiO3‑0.28SrTiO3‑xBi(Fe0.95Mn0.03Ti0.02)O3三元体系钛酸铋钠基无铅压电薄膜。所以，本发明制备得到的压电薄膜表面平整光滑、具有典型的钙钛矿结构、较高的极化强度以及优异的压电性能，同时逆压电系数最高可达179.7皮米/伏，对于开发高性能无铅压电薄膜具有非常重要的意义。
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公开(公告)号：CN106977196B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201710182363.5
申请日：2017-03-24
申请人： 同济大学
IPC分类号： C04B35/475 , C04B35/622
摘要： 本发明涉及一种非化学计量比钛酸铋钠基陶瓷及其制备方法和应用，原料组成为0.99Bi0.5+x(Na0.8K0.2)0.5TiO3‑0.01SrTiO3，其中x＝0～0.025。本发明采用传统固相烧结的制备方法，将原料Bi2O3、Na2CO3、K2CO3、TiO2、SrCO3进行混合，经过一次球磨、烘干，于850℃预烧，再经过二次球磨、烘干、造粒、成型、排胶后，于1140～1160℃烧结后得到陶瓷样品。本发明材料与传统的电致应变材料相比，最显著的优点为环境友好型材料，且具有高电致应变和良好的温度稳定性，可广泛应用于压电传感器和驱动器等电子元件。
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公开(公告)号：CN112201478A
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN202010920802.X
申请日：2020-09-04
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种高储能密度的钛酸锶铋/铁酸铋异质电介质薄膜及其制备方法和应用，所述电介质薄膜的化学组成为Sr0.7Bi0.2TiO3/xBiFeO3，其中x＝1～3，所述x为铁酸铋的层数，所述电介质薄膜为具有异种材料界面的叠层结构；其制备方法为溶胶凝胶法，按照化学计量比配置前驱体溶液，随后滴至洗净的Pt/Ti/SiO2/Si基片上旋转涂覆，依次经过200℃‑450℃‑700℃热处理，重复上述旋转镀膜以及热处理工艺，直至膜厚为～300nm。与现有技术相比，发明制备的高储能密度薄膜电容器具有优异的储能性能，其储能密度可达50.9J/cm3，储能效率可达52.84％，温度稳定性良好。
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