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铁电陶瓷材料有较大的介电常数,较低的击穿场强,聚合物材料与之相反。通过适当的工艺将两者复合,利用每个组分的优点能获得储能性能较高的电介质材料,对电子电力行业以及能源领域有重要意义。本文以典型的铁电陶瓷锆钛酸铅(PZT)、反铁电陶瓷锆酸铅(PZ)以及聚合物二元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))为研究对象,制备了0-3型与2-2型PZT及PZ/P(VDF-TrFE)复合薄膜,利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)表征方法以及介电与铁电性能测试结果,研究了陶瓷填料含量与退火对0-3型PZT/P(VDF-TrFE)复合薄膜储能性能的影响,与0-3型PZ/P(VDF-TrFE)复合薄膜储能性能进行对比。同时研究热处理工艺、P(VDF-TrFE)溶液浓度与P(VDF-Tr FE)薄膜旋涂层数等因素对2-2型PZT/P(VDF-TrFE)复合薄膜储能性能的影响,并制备了储能值更大的2-2型PZ/P(VDF-Tr FE)复合薄膜。将PZT粉体与P(VDF-TrFE)溶液共混,采用溶液浇铸法制备出0-3型PZT/P(VDF-TrFE)复合薄膜。介电性能测试结果表明,0-3型PZT/P(VDF-Tr FE)复合薄膜的介电常数与介电损耗随PZT含量的增加而增大且对频率的依赖性较大,此外其击穿场强随PZT含量的增加而减小,其储能密度值随PZT含量的增加呈现先增大后减小的变化,在PZT含量为15%时,其储能密度值达到2.35J/cm~3,相比溶液浇铸法制成的单相P(VDF-TrFE)薄膜的储能密度值0.96J/cm~3,提升了1.5倍,储能效率计算结果为35.7%,而在退火后,其储能性能下降。0-3型PZ/P(VDF-Tr FE)复合薄膜在PZ含量为15%时,其储能密度值在1211.6kV/cm电场下为1.79J/cm~3,储能效率为40.8%。填料的介电常数大,对0-3型复合薄膜获得高储能密度值有益。采用溶胶-凝胶旋制备出的PZT薄膜,其储能密度值为3.01J/cm~3,储能效率为43.6%,P(VDF-TrFE)薄膜的AFM形貌表征结果表明,薄膜经过真空干燥并退火后表面质量更优。铁电电滞回线积分面积计算储能结果表明,P(VDF-TrFE)旋涂单层薄膜在160℃、保温2h退火时,其储能密度值为3.3J/cm~3,储能效率为33%。在PZT薄膜表面旋涂P(VDF-TrFE)膜制成2-2型复合薄膜。2-2型PZT/P(VDF-TrFE)复合薄膜的储能密度值随P(VDF-TrFE)溶液浓度的增加而增大,随退火温度的提高先增大后减小,在P(VDF-Tr FE)溶液浓度为0.05g/ml旋涂单层薄膜且退火温度为160℃时,其储能密度值达到4.28J/cm~3,储能效率为45.3%,而通过用低浓度P(VDF-TrFE)溶液旋涂多次来增加厚度,降低了2-2型PZT/P(VDF-TrFE)复合薄膜的储能性能。采用更换P(VDF-TrFE)溶液所用的溶剂后使用真空干燥箱干燥并退火处理复合薄膜的方法,将2-2型PZT/P(VDF-TrFE)复合薄膜的储能密度值提升到7.73J/cm~3,是PZT薄膜的2.6倍,但是储能效率只有27.8%XRD物相分析、SEM形貌分析以及铁电性能测试结果表明,制备PZ薄膜的最佳工艺是:用硝酸氧锆与乙酸铅作为锆源与铅源,室温搅拌并配合80℃回流搅拌配制成浓度为0.4M的PZ溶胶,静置4d后,旋涂3层制备厚度约为500nm非晶薄膜,用700℃保温5min晶化处理制成PZ晶化薄膜,其储能密度值与储能效率最大分别达到13.1J/cm~3与53.9%。旋涂制备的2-2型PZ/P(VDF-TrFE)复合薄膜的储能密度值达到9.44J/cm~3,储能效率为26.2%,且其击穿场强从731kV/cm提升到了1578kV/cm,扩大了应用范围。