一种具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料及储能陶瓷电容器

本发明陶瓷电子元件制备，具体地说，涉及一种具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料及具有其的储能陶瓷电容器。

背景技术：

1、储能陶瓷电容器是一种在短时间/高频内吸收/释放静电能具备技术优势的电子元器件。电介质材料是电容器主要电学性质表现的载体，其中电介质材料储能密度是其中一项重要材料特性。电介质材料储能密度越高，元器件体积越小，越有利于功能化电路模块中各元件的集成化设计。

2、反铁电陶瓷材料具备反向平行的偶极子，在外加直流电场的刺激下，净极化为零的反平行偶极子将演化为同向的铁电空间群。该过程可以在一定电场下或得较高的极化强度。因此，改善了一般的铁电/弛豫铁电材料极化强度的增速随电场增加而衰减的劣势。这意味着，同等储能密度下，反铁电材料所需的施加电场将更低。因此，由反铁电材料制造的陶瓷电容器有可能具备更高的可靠性。

3、然而，以锆酸铅pbzro3为代表的反铁电材料的电致相变行为表现出典型的非线性行为，这意味着该相变对外场，例如温度、频率、交变电场等，有着敏感响应。这将致使反铁电材料的储能密度在不同温度下有着剧烈的变化。这将极其不利于陶瓷电容器在多变的应用需求温区下工作。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供了一种具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料及其储能陶瓷电容器。

2、根据本发明的一方面，提供了一种具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，所述陶瓷材料的组成为pb0.94-4x+c(ba1sr3)xlazzryti1-ysiamnbo3，其中0≤x≤0.04,0≤y≤0.05,0.01≤z≤0.04,0≤a≤0.008,0≤b≤0.01,0≤c≤0.015。

3、优选的：0.01≤x≤0.04。

4、优选的：0.03≤x≤0.04。

5、优选的：0.01≤y≤0.05。

6、优选的：z＝0.04。

7、优选的：0.004≤a≤0.008。

8、优选的：0.002≤b≤0.01。

9、优选的：0.005≤c≤0.015。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种储能陶瓷电容器，包括上述具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料。

11、与现有技术相比，本发明技术方案的温度稳定性被有效提升，基于本材料制造的陶瓷电容器能在宽温区内有效工作，可作为快速储能元件，用于功率、电源、脉冲等电路功能模块中，以满足设计需求。

技术特征：

1.一种具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料的组成为pb0.94-4x+c(ba1sr3)xlazzryti1-ysiamnbo3，其中0≤x≤0.04,0≤y≤0.05,0.01≤z≤0.04,0≤a≤0.008,0≤b≤0.01,0≤c≤0.015。

2.根据权利要求1所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于：0.01≤x≤0.04。

3.根据权利要求2所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于：0.03≤x≤0.04。

4.根据权利要求1所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于：0.01≤y≤0.05。

5.根据权利要求1所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于：z＝0.04。

6.根据权利要求1所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于：0.004≤a≤0.008。

7.根据权利要求1所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于：0.002≤b≤0.01。

8.根据权利要求1所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料，其特征在于：0.005≤c≤0.015。

9.一种储能陶瓷电容器，其特征在于：包括根据权利要求1-8任一项所述的具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料。

技术总结本发明提供了一种具有温度稳定性的反铁电陶瓷材料及储能陶瓷电容器，陶瓷材料的组成为Pb<subgt;0.94‑4x+c</subgt;(Ba<subgt;1</subgt;Sr<subgt;3</subgt;)<subgt;x</subgt;La<subgt;z</subgt;Zr<subgt;y</subgt;Ti<subgt;1‑y</subgt;Si<subgt;a</subgt;Mn<subgt;b</subgt;O<subgt;3</subgt;，其中0≤x≤0.04,0≤y≤0.05,0.01≤z≤0.04,0≤a≤0.008,0≤b≤0.01,0≤c≤0.015。本发明的技术方案的温度稳定性被有效提升。技术研发人员：包艺拯,闫世光,陈学锋,曹菲,王根水受保护的技术使用者：中国科学院上海硅酸盐研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/13