第四章电容器介质陶瓷反铁电体

[e-mail]1§4.4反铁电介质陶瓷Antiferroelectrics反铁电介质陶瓷以PbZrO3或以PbZrO3为基的固溶体为主晶相[e-mail]2一反铁电体的晶体结构线性介质的微观结构特征是没有自发极化；铁电介质微观结构特征是具有很强的自发极化。[e-mail]3反铁电体宏观特征：具有双电滞回线低压时:P与E呈线性关系高压时:P与E呈明显的非线性关系[e-mail]4居里温度以上为立方相居里温度以下为反铁电相PbZrO3Tc=230℃反铁电体微观结构特征：[e-mail]5居里温度以上为立方相（001）面投影居里温度以下转为反铁电相反铁电体是这样一些晶体，晶体结构与同型铁电体相近，但相邻离子沿反平行方向产生自发极化单位晶胞中总的自发极化为零[e-mail]6反铁电体晶格特征：1离子有自发极化，以偶极子的形式存在；2偶极子成对的反平行排列，且两部分偶极子大小相等，方向相反（P1=-P2），单位晶胞中总的自发极化为零。[e-mail]7二反铁电介质陶瓷的特性和用途反铁电体的宏观特征：具有双电滞回线[e-mail]81反铁电介质陶瓷特征：具有双电滞回线E临EE临:P与E呈线性关系E临EE饱和:电滞回线EE饱和:线性EE临反铁电相被迫转变为铁电相—强迫相变电滞回线斜率为介电系数E饱和[e-mail]9反铁电体介电系数和电容量随电场强度的变化规律：EE临:定值E临EE饱和:先逐渐增大，再逐渐减低E饱和E:定值[e-mail]10反铁电体与铁电体的主要不同：当外电场降至零时，反铁电体没有剩余极化，而铁电体则有剩余极化。[e-mail]11反铁电体与铁电体[e-mail]12注意：除外电场外，温度、压力也能诱导反铁电相向铁电相转变，呈现双电滞回线——强迫相变[e-mail]13（1）优良的储能材料，利用反铁电相-铁电相的相变可作储能电容器应用；2反铁电介质陶瓷用途（2）以PbZrO3为基的反铁电材料相变场强较高，一般为40-100KV/cm可用于制作高压陶瓷电容器；（3）反铁电相-铁电相的相变形变，可作电-机换能器，不需要共振频率。[e-mail]14三反铁电陶瓷的组成、性质和生产工艺反铁电陶瓷由PbZrO3或以PbZrO3为基的固溶体为主晶相而组成。[e-mail]15反铁电体锆酸铅临界电场与温度的关系[e-mail]16目前反铁电储能陶瓷材料的组成是以Pb（Zr，Ti，Sn）O3固溶体为基础的，用La3+替代部分Pb2+，以及用Nb5+替代部分（Zr，Ti，Sn）2+，获得两个系列的材料，供实际应用。