含钛介电陶瓷材料水电交互作用下的电化学失效机理研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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含钛介电陶瓷材料水电交互作用下的电化学失效机理研究

项目名称：含钛介电陶瓷材料水电交互作用下的电化学失效机理研究
项目类别：面上项目
批准号：50772077
申请代码：E0204
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2008-01-01-2010-12-31

项目负责人：陈万平
负责人职称：教授
依托单位：武汉大学
批准年度：2007

中文摘要：

含钛介电陶瓷是陶瓷电容器最重要、最普遍的介电材料，而水是一种最基本的环境因素，电则是陶瓷电容器工作的基本条件，本项目深入研究了含钛介电陶瓷材料水电交互作用下的电化学失效行为，对于提高陶瓷电容器以及各种电子产品的可靠性具有重要的指导意义。发现了钛酸锶基晶界层陶瓷电容器相对于其它含钛介电陶瓷存在较严重的电化学失效现象，提出介电陶瓷的晶界层更容易发生电化学失效，在其应用中须予以充分的重视。发现了钛酸铋钠铁电陶瓷的电化学分解行为，其电容下降、损耗增加但漏电流无明显变化。发现了水电交互作用下水电解产生的氢进入二氧化钛等含钛介电陶瓷引起的介电性能显著下降并存在一种新颖的老化行为。通过对老化过程中极化激活能的分析提出氢在含钛介电陶瓷中的一种新的存在形态，即氢电离成质子不与氧离子形成O-H键，因此只以一种亚稳定的状态存在，经过老化过程从介电陶瓷中逸出而使介电性能自动恢复。通过对含氢的五氧化二铌进行X光电子能谱分析，发现在大量氢进入而使铌被部分还原成四价的情况下，氧的1s图谱保持高度的对称结构，没有出现因O-H键的形成而引起高结合能一侧的变形，为氢在氧化物中的新的存在形态找到了一个相对直接的证据。

中文主题词：介电陶瓷；失效；电化学；水；电

结论摘要：

英文主题词Dielectric Ceramics; Degradation; Electrochemical; Water; Electricity

成果综合统计