编号：CYYJ04438
篇名： CuO/Li2CO3对钛酸钡基铁电陶瓷电卡效应的影响
作者： 曾十之；肖文荣；张光祖；李康华；姜胜林
关键词： 钛酸钡基陶瓷; 电卡效应; 烧结助剂; 介电常数;
机构：华中科技大学集成电路学院
摘要： 基于电卡效应（ECE）的固态制冷技术具有高能效比、电场直接驱动、易于集成化等优势，在微制冷技术领域应用前景广阔。钛酸钡基（BaTiO3）铁电陶瓷因其较高的极化强度和丰富的相结构成为最具潜力的电卡材料之一，然而，目前其进一步发展受限于低击穿电场、高烧结温度、高电卡性能以及宽工作温区难以同时实现等难点。本工作采用传统固相反应法制备了一种无铅Ba0.97Ca0.03Sn0.1Ti0.9O3–x CuO–y Li2CO3 (BCST,x=0,y=0;BCST–C,x=0.2%（质量分数），y=0;BCST–L,x=0,y=1.5%;BCST–CL,x=0.2%,y=1.5%)陶瓷材料，研究了烧结助剂CuO/Li2CO3对BCST陶瓷材料物相结构、微观形貌和电学性能的影响。结果表明，烧结助剂的引入促进了陶瓷晶粒的致密化生长，优化了击穿电场，并且在保持BCST陶瓷材料宽温域连续相变特性的同时提高了其介电常数。最终，样品BCST-CL陶瓷在宽工作温区获得了提升的电卡性能，其中：ΔTmax=3.37 K (55℃，160 kV·cm–1)，该工作为电卡陶瓷材料性能的进一步提升提供了一种可行策略。