稀土元素掺杂对BZT基陶瓷介电性能的影响开题报告.doc

河北联合大学 硕士学位论文选题报告 稀土元素掺杂对BZT基陶瓷介电性能的影响 学 号： 姓名：师： 学科名称：：材料科学与工程的------大学硕士学位论文选题报告要求 根据《--------大学授予硕士学位工作条例》和《------大学攻读硕士学位培养工作规定》文件精神，我校硕士学位论文选题报告要求如下： 1. 硕士研究生以书面（8000-10000字）和讲述方式，对其论文选题作报告。 2. 硕士研究生选题报告中应包括以下内容： 1）课题来源和选题依据。对研究领域内近10～20年的国内外30～60篇（外文文献不少于1/3、年内文献不少于1/3）相关文献进行阅读、分析和总结，基本掌握国内外发展动态和研究水平，了解该领域存在问题和进一步开展科研工作的必要性和可行性； 2）课题的研究内容、预期达到的目标及主要预期创新点； 3）课题研究拟采用的总体方案、具体的研究方法、技术路线和试验手段、完成课题研究的工作条件； 4）课题研究的工作计划和具体时间安排，研究过程中可能遇到的困难和问题及可能的解决办法和措施。 3. 开题报告评审小组应至少由5名具有副教授以上职称或博士学位获得者组成，评审小组应就研究生所选课题的选题依据、研究目标、研究内容、研究方案等问题进行评审，考察选题报告是否合格，并对其中存在的问题提出明确的指导性意见或建议。 4. 研究生及其导师必须参加开题报告，如有特殊情况无法参加，应提前到研究生学院培养管理办公室说明情况，择期另外举行。 5. 研究生开题报告应于之前完成，具体时间由各学院自行安排，评审结束后，评审小组应形成决议并将对选题报告提出的意见或建议填入“河北大学研究生开题报告评议书”，报研究生学院培养管理办公室。 6. 评审结果不合格者，可在2月内重作次开题报告，仍不合格者，不得继续进行论文研究工作，按肄业处理。引　　言 1 第1章 文献综述 2 1.1 课题的研究背景 2 1.2 BaTiO3基陶瓷介质材料概述 3 1.2.1 BaTiO3晶体结构 3 1.2.2 BaTiO3陶瓷的介电性能的温度特征 5 1.2.3 BaTiO3陶瓷的电阻率 6 1.2.4 BaTiO3陶瓷的电击穿强度 6 1.2.5 BaTiO3基介质材料的掺杂改性 6 1.2.6 BaTiO3基粉体的制备方法 8 1.3 Ba(ZrxTi1-x)O3基陶瓷材料概述 10 第2章 研究方案 12 2.1 研究目标 12 2.2 研究内容 12 2.3 关键问题与预期创新点 12 2.3.1 关键问题 12 2.3.2 预期创新点 12 2.4 技术路线和实验方案 13 2.4.1 实验方案 13 2.4.2 工艺路线 14 2.4.3 性能测试与分析 14 第3章 研究工作计划及时间安排 16 参考文献 17 引　　言 近年来BaTiO3系列铁电体引起了人们的广泛关注和足够重视，作为电容器材料，钛酸钡具有高介电常数，为了增加其介电常数对电场的稳定性与降低介电损耗，通常添加锶、锆、硅等掺杂物。其中钛酸锶钡(BST)具有高介电常数、低损耗因子，可以应用于微波可调谐器件。近年来人们发现，锆钛酸钡Ba(ZrxTi1-x)O3(BZT)作为陶瓷电容器可以与BST相互取代，其中重要一点是因为Zr4+比Ti4+的半径大(分别为0.098nm和0.072nm)，可增大材料的晶格常数，使钛酸钡的居里点前移、展宽，且Zr4+在BaTiO3中具有更稳定的化学结构。 为了制备高质量的BaTiO3固溶体粉体，关键之一就是要实现粉末原料的超细超纯和均匀化。超微粉体的特性对烧结过程及材料的结构或性能均有显著影响，精确控制粉末原料的特性是获得高性能陶瓷材料的重要条件。目前，由液相法制备钛酸钡的超微粉体已成为当前钛酸钡粉体制备的热点。其中以溶胶凝胶法最为常用。溶胶凝胶(Sol-Gel)法由于具有化学剂量比容易控制，工艺简单成本低；溶胶可在分子水平上充分混合，从而保证了溶胶的高度均匀性和稳定性，而且可以大幅降低烧结温度，是合成掺杂钛酸钡陶瓷粉末的很好的方法。故我们采用溶胶凝胶法来制备Ba(ZrxTi1-x)O3固溶体粉末。 第1章 文献综述 1.1 课题的研究背景 受制于石油资源储量和环保压力，近年各国都在大力发展电动汽车。作为电动车的动力电池，目前主要有锂电池、镍氢电池、燃料电池和超级电容器。电动汽车对电池的比功率密度、比能量密度、充放电时间、循环寿命、价格以及安全性等方面都有较高的要求，这些传统的电池一般存在局限性，难以满足电动汽车运行的需要。一种各方面性能优异、价格适中的新电池成为近年来科学家和企业一直探索研究的对象，陶瓷储能电容器因具备可以快速充电、放电率低、可靠性高、工作温度范围广等特点而成为各方关注的焦点。其基本原理是利用陶瓷材料，在较高的电