鈦酸鍶鋇是一種鐵電材料
時(shí)間：2020-12-01
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鈦酸鍶鋇是一種鐵電材料。該材料具有優(yōu)越的介電、鐵電性能，廣泛應(yīng)用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、紅外探測(cè)的輻射熱測(cè)量器以及多層陶瓷電容器等器件中。鈦酸鍶鋇還具有較高的熱釋電系數(shù)。由于電卡效應(yīng)與熱釋電效應(yīng)是一對(duì)可逆效應(yīng)。那么，既然鈦酸鍶鋇具有良好的熱釋電效應(yīng)，同時(shí)就應(yīng)該具有較高的電卡效應(yīng)，即在絕熱條件下對(duì)鈦酸鍶鋇鐵電材料施加電場(chǎng)，然后移去電場(chǎng)，其溫度就會(huì)降低。此外，通過(guò)改變鍶和鋇的比例，可以把鈦酸鍶鋇陶瓷的相轉(zhuǎn)變溫度調(diào)節(jié)到室溫附近。同時(shí)，由于鈦酸鍶鋇陶瓷不含Pb等重金屬元素，對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害。因此,鈦酸鍶鋇鐵電材料有希望用來(lái)作為鐵電制冷材料。
由于電介質(zhì)材料擊穿電場(chǎng)與其厚度成指數(shù)反比關(guān)系，故塊體鐵電材料難以承受較高的電場(chǎng)(一般小于10MV/m)進(jìn)而難以獲得大的電卡效應(yīng)和儲(chǔ)能密度；薄膜材料由于其良好的耐擊穿能力，在高外電場(chǎng)下，可產(chǎn)生比較大的電卡效應(yīng)，但是由于薄膜材料帶有基片，在電卡器件的設(shè)計(jì)帶來(lái)相當(dāng)大的麻煩，且薄膜材料較小的厚度(≤2μm)導(dǎo)致其較小的體積，難以產(chǎn)生大的蓄熱量。相比于陶瓷，厚膜的氣孔、微裂紋等缺陷相對(duì)較少，極大地提高了擊穿場(chǎng)強(qiáng)，同時(shí)克服了薄膜蓄熱量小的缺點(diǎn)。因此，對(duì)厚膜材料電卡效應(yīng)的研究成為我們研究的重點(diǎn)。
由于電介質(zhì)材料擊穿電場(chǎng)與其厚度成指數(shù)反比關(guān)系，故塊體鐵電材料難以承受較高的電場(chǎng)(一般小于10MV/m)進(jìn)而難以獲得大的電卡效應(yīng)和儲(chǔ)能密度；薄膜材料由于其良好的耐擊穿能力，在高外電場(chǎng)下，可產(chǎn)生比較大的電卡效應(yīng)，但是由于薄膜材料帶有基片，在電卡器件的設(shè)計(jì)帶來(lái)相當(dāng)大的麻煩，且薄膜材料較小的厚度(≤2μm)導(dǎo)致其較小的體積，難以產(chǎn)生大的蓄熱量。相比于陶瓷，厚膜的氣孔、微裂紋等缺陷相對(duì)較少，極大地提高了擊穿場(chǎng)強(qiáng)，同時(shí)克服了薄膜蓄熱量小的缺點(diǎn)。因此，對(duì)厚膜材料電卡效應(yīng)的研究成為我們研究的重點(diǎn)。
