CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能-缺陷结构关联的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51177121
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    李建英
  • 依托单位：
    西安交通大学
  • 学科分类：
    E0702.超导与电工材料
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

高储能密度电容器广泛应用于现代工业和军事技术，新型介质材料的研发是发展高储能密度电容器的基础。CaCu3Ti4O12陶瓷具有高的介电常数，但高介电损耗和低击穿场强限制了其在高储能领域的应用。本项目通过掺杂添加剂和热处理等方法，对其显微结构和缺陷结构进行调控，研究提高其击穿场强和降低介电损耗的方法与技术。利用宽带介电谱仪、热刺激电流测量等手段，通过试样制备、介电特性、显微结构等的分析，系统研究CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能与显微结构和缺陷结构的关联，特别注意晶界结构、陷阱状态和缺陷结构随制备过程、显微结构的关系。通过本研究，建立起一套用于识别和表征CaCu3Ti4O12陶瓷缺陷结构的方法，弄清添加剂掺杂行为和热处理对介电性能、缺陷结构的作用规律与机理，为提高CaCu3Ti4O12陶瓷的击穿场强、拓展其在高储能密度领域的应用提供实验依据和理论基础。

结项摘要

本项目研究了CaCu3Ti4O12陶瓷的电性能和显微结构随烧结条件的变化规律，证明了晶界处Schottky势垒构成的内部阻挡层电容（IBLC）模型对解释CCTO陶瓷压敏和巨介电性能的适用性。介电松弛分析表明CaCu3Ti4O12陶瓷中存在着四个缺陷松弛峰，其中低温的两个松弛峰的活化能级不受烧结时间的影响，分别约为0.11eV和0.51eV，对应CaCu3Ti4O12晶粒内的本征缺陷；随着测试温度升高出现能级为0.66eV和1.12eV的缺陷松弛过程，分别对应晶界缺陷和氧空位迁移缺陷。其中直流老化后氧空位迁移活化能从1.12 eV下降到约0.70 eV，认为电性能稳定性与氧空位迁移过程密切相关，且决定了高温下CaCu3Ti4O12陶瓷的直流稳定性。.通过液相分散法在CaCu3Ti4O12粉体表面沉淀Al3+，在高温烧结过程中通过原位反应引入尖晶石型CuAl2O4第二相，使CCTO陶瓷的击穿场强从1.0-2.0 kV/cm上升到21 kV/cm，同时伴有低频端平稳且较低的介电损耗，表现出优异的储能性能。通过混合固相法制备的CaCu3Ti4O12和Y2/3Cu3Ti4O12粉体，烧结制备了两相晶粒相容性较好、晶粒尺寸均匀的双钙钛矿结构复相陶瓷，并形成CaCu3Ti4O12/Y2/3Cu3Ti4O12异相界面，使非线性系数上升到9.88，而介电损耗仅为0.02，有望应用于电子元件中的过电压防护。研究了原料合成工艺对CaCu3Ti4O12陶瓷缺陷结构和介电性能的影响，简化了制备CaCu3Ti4O12陶瓷粉体的共沉淀法，获得了纯度高、粒径均匀、团聚较少的CaCu3Ti4O12粉体，从而延缓了保温过程中液相烧结的出现、并抑制了氧空位的产生，获得了介电损耗低至0.04的CaCu3Ti4O12陶瓷样品。.研究了CaCu3Ti4O12陶瓷中显微结构及缺陷的不均匀性分布特征和相不稳定对介电性能的影响。通过烧结和打磨制备不同厚度的CaCu3Ti4O12陶瓷样品，发现CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能都表现出几何效应，磨薄样品的击穿场强和晶界阻抗随着厚度减小而降低，低频介电常数和损耗随厚度减小而下降。几何效应可以归因于高温烧结过程中富Cu相析出会引发液相烧结导致其显微结构不均匀，和降温过程中的沿晶界的氧不均匀扩散导致了晶界缺陷分布不均匀。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（13）
专利数量（1）
Defects and dc electrical degradation in CaCu3Ti4O12 ceramics: Role of oxygen vacancy migration
CaCu3Ti4O12 陶瓷中的缺陷和直流电退化：氧空位迁移的作用
  • DOI：
    10.1063/1.4720151
  • 发表时间：
    2012-05
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Li Jianying;Zhao Xuetong;Gu Fang;Li Shengtao
  • 通讯作者：
    Li Shengtao
Colossal breakdown electric field and dielectric response of Al-doped CaCu3Ti4O12 ceramics
Al掺杂CaCu3Ti4O12陶瓷的巨大击穿电场和介电响应
  • DOI：
    10.1016/j.mseb.2014.02.015
  • 发表时间：
    2014-07
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering B-Solid State Materials for Advanced Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jia Ran;Zhao Xuetong;Li Jianying;Tang Xian
  • 通讯作者：
    Tang Xian
尖晶石型 CuAl2O4 掺杂对 CaCu3Ti4O12 陶瓷介电性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    无机材料学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    贾然;高璐;武康宁;李盛涛
  • 通讯作者：
    李盛涛
Towards enhanced varistor property and lower dielectric loss of CaCu3Ti4O12 based ceramics
提高CaCu3Ti4O12基陶瓷的压敏电阻性能和降低介电损耗
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2015.12.073
  • 发表时间：
    2016-02-15
  • 期刊：
    MATERIALS & DESIGN
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Li, Jianying;Wu, Kangning;Li, Shengtao
  • 通讯作者：
    Li, Shengtao
ZnO压敏陶瓷缺陷结构表征及冲击老化机理研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    赵学童;李建英;李欢;李盛涛
  • 通讯作者：
    李盛涛

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

多发性骨髓瘤与HBV、HCV及EBV病毒感染的关系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    现代肿瘤医学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王琦侠;李建英;宋艳萍;李苏童;戴进前;郭亮
  • 通讯作者：
    郭亮
腺苷A_(2A)受体阻断剂SCH58261对大鼠杏仁核点燃癫痫模型的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国实验诊断学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘晓艳;杨春水;李建英;朱遂强
  • 通讯作者：
    朱遂强
A watermarking algorithm for color halftone image based on MBVQ
基于MBVQ的彩色半色调图像水印算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    International Journal of Digital Content Technology and Its Applications
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王泉;潘蓉;李建英
  • 通讯作者：
    李建英
孤独症谱系障碍儿童面孔加工的脑功能磁共振成像研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中山大学学报(医学科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邹小兵;李建英;康庄;胡冰
  • 通讯作者：
    胡冰
注意缺陷多动障碍儿童时间加工的特征研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国儿童保健杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨斌让;彭刚;李建英;杨思渊
  • 通讯作者：
    杨思渊

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

李建英的其他基金

晶界本征点缺陷反向调控提升氧化锌陶瓷老化特性的研究
  • 批准号：
    51937008
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    295 万元
  • 项目类别：
    重点项目
冲击老化对ZnO压敏陶瓷缺陷结构的影响
  • 批准号：
    50977071
  • 批准年份：
    2009
  • 资助金额：
    40.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
ZnO－稀土系压敏陶瓷介质老化机理的研究
  • 批准号：
    50747047
  • 批准年份：
    2007
  • 资助金额：
    9.0 万元
  • 项目类别：
    专项基金项目
压敏/PTC复合功能（Ba,Sr）TiO3陶瓷的介电性能及其控制
  • 批准号：
    50307010
  • 批准年份：
    2003
  • 资助金额：
    23.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码