【摘 要】
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本论文主要研究低温共烧陶瓷（low temperature co-fired ceramic（LTCC））用内电极导电铜浆以及具有高储能的锆钛酸镧铅锶陶瓷,研究了化学处理对铜粉的分散性和还原性的影响,以及采用正交实验法确定铜浆的最优配比。还研究了通过高能球磨法制备的锆钛酸镧铅锶（PLSZT）陶瓷与普通球磨制备的PLSZT陶瓷性能上的差异。具体工作如下:（1）以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、吐温80和磷
【基金项目】
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国家自然科学基金（51372042,51872053）; 国家自然科学基金-广东省联合基金（U1501246）
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本论文主要研究低温共烧陶瓷（low temperature co-fired ceramic（LTCC））用内电极导电铜浆以及具有高储能的锆钛酸镧铅锶陶瓷,研究了化学处理对铜粉的分散性和还原性的影响,以及采用正交实验法确定铜浆的最优配比。还研究了通过高能球磨法制备的锆钛酸镧铅锶（PLSZT）陶瓷与普通球磨制备的PLSZT陶瓷性能上的差异。具体工作如下:（1）以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、吐温80和磷酸丁酯为分散剂,利用化学和物理方法两者同时对铜粉进行分撒处理。通过正交实验法,确定了以PVP作为分散剂,其用量为铜粉:PVP=20:3时,超声粉碎时间为180 min时,铜粉具有最好的分散效果。采用柠檬酸钠对未处理的铜粉进行还原处理,其铜粉:柠檬酸钠=16:3时,处理后的效果最好。XRD衍射结果表明只含有纯铜的特征峰,且该用量下不会出现多余的成分影响铜粉质量。（2）探究了乙基纤维素有机载体对浆料粘度的影响。最终确定当乙基纤维素的用量为3 wt%时,制备出来的浆料粘度在195.11 Pa·s,其流变性、丝网印刷性能良好。采用正交实验法,探究铜浆的最优配方,当铜粉:玻璃粉:有机载体=71:3:26时,制备的铜浆导电性能优异,粘度适宜,丝网印刷性能良好,烧结的铜膜表面致密,附着力良好,其粘度为193.76 Pa·s,方阻为2.5 mΩ/□。（3）通过高能球磨与普通球磨制备了PLSZT粉体及陶瓷,发现高能球磨可以有效减少粉体尺寸以及陶瓷晶粒尺寸。通过高能球磨法制备的陶瓷的平均晶粒尺寸为0.85μm。采用高能球磨法制备的PLSZT反铁电陶瓷,可承受高达200 kV/cm的电场,远大于普通球磨法得到的陶瓷的120 kV/cm。并且该陶瓷在200 kV/cm电场下的放电能量密度2.92 J/cm~3。储能效率为89.1%,同时具备良好的温度稳定性和频率稳定性。
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