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1铁电陶瓷的电卡效应及其应用显示文摘电卡效应通过电场诱导极性材料的相变和偶极子取向,进而引起材料的熵变和温变、控制材料的吸、放热过程,可用于热搬运和制冷。电卡制冷无须危害环境的制冷剂,且具有效率高、体积小和重量轻的特点,可为节能环保制冷技术的实现提供新的解决方案。铁电材料电卡效应的增强是电卡制冷走向实用的关键。铁电陶瓷极化率高、相结构丰富且调控方法多样,在电卡效应研究中备受关注。本工作介绍了基于不同材料体系的铁电陶瓷薄膜、块体和多层厚膜的电卡效应,讨论了电卡性能与材料配方、相变行为和微结构间的内在联系,归纳了材料电卡效应的调控方法。最后,对铁电陶瓷的未来研究进行了展望。张超 岑方杰 肖文荣 杜全沛 邹凯伦 姜胜林 张光祖 2022硅酸盐学报2022,50,3:1
2Mn掺杂对0.77NaNbO_(3)-0.23BaTiO_(3)铁电陶瓷电卡性能的影响显示文摘电卡制冷基于电卡效应,由于其能量转换效率高、环境友好、体积小易于集成等优势,被认为是新一代高效制冷技术,已成为铁电领域新兴研究热点之一。本工作采用传统固相反应法制备了0.77Na Nb O_(3)-0.23Ba Ti O_(3)+w Mn(w=0、0.2%、0.4%、0.6%,质量分数)电卡陶瓷样品,研究了不同Mn掺杂量对0.77Na Nb O_(3)-0.23Ba Ti O_(3)陶瓷的物相组成和微观形貌,测量了不同Mn掺杂量样品的介温谱、电滞回线和电卡效应。结果表明:适量Mn掺杂陶瓷样品可以促进晶粒的致密化、提高介电常数和饱和极化强度、并显著提升其电卡效应,当掺杂量w=0.4%时,室温下样品的温变值ΔT由0.09 K提升到0.39 K,熵变值ΔS由0.17 J·kg^(-1)·K^(-1)提升到0.71 J·kg^(-1)·K^(-1),电卡强度ΔT/ΔE=0.13×10^(-6)K·m·V^(-1),ΔS/ΔE=0.24×10^(-6)J·m·kg^(-1)·K^(-1)·V^(-1)(E=30 k V·cm^(-1)),由此可知,0.77Na Nb O_(3)-0.23Ba Ti O_(3)+0.4%Mn陶瓷是一种具有应用前景的电卡制冷材料。窦占明 肖文荣 赵小榕 张光祖 姜胜林 2022硅酸盐学报2022,50,12:1
3Giant electrocaloric effect in BiFeO_(3) and La codoped PbZr_(0.7)Ti_(0.3)O_(3) epitaxial thin films in a broad temperature range显示文摘Ferroelectric thin/thick films with large electrocaloric(EC)effect are critical for solid state cooling technologies.Here,large positive EC effects with two EC peaks in a broad temperature range(~100 K)were obtained in 0.95Pb_(0.92)La_(0.08)(Zr_(0.70)Ti_(0.30))_(0.98)O_(3)-0.05BiFeO_(3)(BFO-La-codoped PZT)epitaxial thin films deposited on the(100),(110)and(111)oriented SrTiO_(3)(STO)substrates by a sol-gel method.The thin film deposited on the(111)oriented STO substrate exhibited a stronger EC effect(~20.6 K at 1956 kV/cm)near room temperature.However,the thin films deposited on the(100)and(110)oriented STO substrates exhibited a stronger EC effect(~18.8 K at 1852 kV/cm and~20.8 K at 1230 kV/cm,respectively)around the peak of the dielectric permittivity(T_(m),~375 K).Particularly,as the direction of the applied electric field was switched(E<0),the DT of the(100)-oriented thin films around T_(m) was enhanced significantly from 18.8 K to 38.1 K.The self-induced-poling during the preparing process maybe plays a key role on the magic phenomenon.It can be concluded that the BFO-La-codoped PZT epitaxial thin films are promising candidates for application in the next solid-state cooling devices.Miaomiao Zhang Laijun Liu Rusen Yang Ping Yu Qi Zhang Biaolin Peng 2022Journal of Materiomics2022,8,1:0
4铁电材料在电热制冷中的应用进展显示文摘简要综述了国内外铁电材料的研究现状,重点讨论了陶瓷材料、薄膜材料和高分子聚合材料在电热制冷中的应用现状。阐述了各种材料的发展现状及研究方向。对迄今为止国内外制作的一系列电热制冷原型机进行了一定的总结。胡先鹤 赵一洁 孟祥睿 2022应用化工2022,51,5:0
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