Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3储能介质陶瓷的制备及介电性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着电子器件的小型化、集成化和高性能化发展，对储能元器件的需求日益增长。

介质储能陶瓷作为一种重要的储能材料，具有功率密度高、充放电速度快、使用寿命长等优点，在脉冲功率技术、混合动力汽车、移动通讯等领域具有广阔的应用前景。

本选题研究的Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3体系陶瓷材料，作为一种新型的无铅储能介质材料，具有以下优点：1.Bi(Zn0.5Zr0.5)O3具有较高的介电常数和较低的介电损耗，有利于提高储能密度。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，储能介质陶瓷材料的研究取得了显著进展，多种新型材料体系被开发出来，并展现出优异的储能性能。

其中，Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3体系作为一种新兴的无铅储能介质材料，受到了国内外研究者的广泛关注。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将采用传统固相反应法制备Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3储能介质陶瓷，通过调整组分比例、烧结温度和保温时间等工艺参数，调控材料的微观结构，并系统研究其介电性能、储能性能以及两者之间的关系。

具体研究内容如下：1.合成Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3陶瓷粉体，并研究不同组分比例对粉体形貌和粒径的影响。

2.研究烧结温度和保温时间对Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3陶瓷致密化、晶粒尺寸和微观结构的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法与步骤：1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解储能介质陶瓷材料的研究现状、发展趋势以及Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3体系陶瓷材料的研究进展，为本研究提供理论基础。

2.材料制备：采用传统固相反应法制备Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3陶瓷，具体步骤包括：原料配比、球磨混合、预烧合成、粉体成型、高温烧结等。

3.性能测试：对制备的Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3陶瓷进行结构表征和性能测试，具体包括：X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)、介电性能测试、极化-电场回线测试等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.系统研究了不同组分比例、烧结温度和保温时间对Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3陶瓷的结构和性能的影响规律，为优化材料的制备工艺和性能提供理论指导。

2.结合微观结构分析，揭示了Bi(Zn0.5Zr0.5)O3-BaTiO3陶瓷的储能机制，为开发高性能储能介质陶瓷材料提供新的思路。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘欣,王智宇,李龙土.BaTiO3基储能陶瓷材料的研究进展[J].材料导报,2020,34(11):12151-12162.

[2] 邓承继,李景镇,张树人,等.弛豫铁电陶瓷储能性能研究进展[J].硅酸盐学报,2019,47(02):269-283.

[3] 陈涛,李敬锋,王晓慧,等.无铅储能陶瓷材料研究进展[J].材料导报,2018,32(12):2021-2032 2041.

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