项目名称：电子陶瓷的多功能性构筑及其机理研究
完成单位：西安外事学院、西安交通大学、空军工程大学
完成人：杜红亮、靳立、屈绍波、杨泽田、马华、王军
项目简介：
电子陶瓷是无源电子元件的核心材料，是制约电子信息技术发展的关键所在。近年来，随着电子信息产品进一步向小型化、集成化和绿色化的方向发展，环境友好型电子陶瓷材料的多功能化成为重要的发展方向。如何实现电子陶瓷材料的多功能化，使其能够同时实现电、光、热和力之间的相互耦合一直是电介质物理领域的研究焦点与基础性难题。针对上述难点，本项目从组分设计、材料性能和物理机制等三个方面进行了系统研究。发现了环境友好型电子陶瓷的晶粒尺寸效应，通过构筑纳米晶和亚微米晶实现了电子陶瓷的多功能化，进而制备出一些具有多功能特性的新电子陶瓷，为解决电子陶瓷的多功能化提供了理论依据与新思路。
发现了电子陶瓷的晶粒尺寸效应。制备的纳米晶电子陶瓷不仅具有高的击穿场强，而且显示出超高的力学性能和储能特性。为下一代多功能电子陶瓷材料的设计和制备提供了新思路。
构建了兼具优良光学透过率和高储能特性的电子陶瓷设计思想，研制成功世界首例具有高储能特性的无铅透明电子陶瓷。
揭示了极性纳米微区的演化对储能密度和储能效率的影响规律，为高性能储能电子陶瓷材料的开发提供了新思路。
提出了通过提高施加电场来提高电子陶瓷电卡性能的材料设计思路，据此思路，发展了具有高电卡性能的新材料体系，为下一代芯片制冷提供了选择材料。
8篇代表性论文
序号 |
论文专著名称 |
刊名 |
作者 |
年卷页码 |
发表 时间 |
通讯作者 |
第一作者 |
1 |
Grain size engineered lead-free ceramics with both large energy storage density and ultrahigh mechanical properties |
Nano Energy |
Yang Zetian, Gao Feng, Du Hongliang, Jin Li, Yan Leilei, Hu Qingyuan, Yu Ying, Qu Shaobo, Wei Xiaoyong, Xu Zhuo, Wang Yan-Jie |
2019年58卷768-777页 |
201904 |
杜红亮，靳立，屈绍波，王严杰 |
杨泽田 |
2 |
Potassium-sodium niobate based lead-free ceramics: novel electrical energy storage materials |
Journal of Materials Chemistry A |
Shao Tengqiang, Du Hongliang, Ma Hua, Qu Shaobo, Wang Jun, Wang Jiafu, Wei Xiaoyong, Xu Zhuo |
2017年5卷 554–563 页 |
201701 |
杜红亮，马华 |
邵腾强 |
3 |
A new family of sodium niobate-based dielectrics for electrical energy storage applications |
Journal of the European Ceramic Society |
Yang Zetian, Du Hongliang, Jin Li, Hu Qingyuan, Qu Shaobo, Yang Zhaoning, Yu Ying, Wei Xiaoyong, Xu Zhuo |
2019年39卷2899–2907页 |
201905 |
杜红亮，靳立，屈绍波 |
杨泽田 |
4 |
Significantly enhanced recoverable energy storage density in potassium-sodium niobate-based lead free ceramics |
Journal of Materials Chemistry A |
Yang Zetian, Du Hongliang, Qu Shaobo, Hou Yudong, Ma Hua, Wang Jiafu, Wang Jun, Wei Xiaoyong, Xu Zhuo |
2016年4卷13778-13785页 |
201610 |
杜红亮，屈绍波 |
杨泽田 |
5 |
Lead-free relaxor ferroelectric ceramics with high optical transparency and energy storage ability |
Journal of Materials Chemistry C |
Qu Bingyue, Du Hongliang, Yang Zetian |
2016年4卷 1795-1803 页 |
201603 |
杜红亮 |
屈冰玥 |
6 |
Ultrahigh room temperature electrocaloric response in lead-free bulk ceramics via tape casting |
Journal of Materials Chemistry C |
Du Hongliang, Chang Yunfei, Li Chunwang, Hu Qingyuan, Pang Jing, Sun Yuan, Weyland Florian, Novak Nikola, Jin Li |
2019年7卷 6860-6866 页 |
201906 |
杜红亮，常云飞，靳立， |
杜红亮 |
7 |
Significantly enhanced room temperature electrocaloric response with superior thermal stability in sodium niobate-based bulk ceramics |
Journal of Materials Chemistry A |
Yu Ying, Gao Feng, Weyland Florian, Du Hongliang, Jin Li, Hou Lei, Yang Zetian, Novak Nikola, Qu Shaobo |
2019年7卷 137-144页 |
201905 |
杜红亮，靳立，屈绍波 |
喻瑛 |
8 |
无铅非线性介电储能陶瓷: 现状与挑战 |
无机材料学报 |
杜红亮, 杨泽田, 高峰, 靳立, 程花蕾, 屈绍波 |
2018年33卷131-135页 |
201810 |
杜红亮, |
杜红亮 |
主要知识产权证明目录（限10条）
知识产权类别 |
知识产权具体名称 |
国家 （地区） |
授权号 |
授权日期 |
证书编号 |
权利人 |
发明人 |
专利有效状态 |
国家发明专利 |
一种具有高储能密度和储能效率的陶瓷材料及其制备方法 |
中国 |
ZL201510575871.0 |
20180518 |
2930847 |
中国人民解放军空军工程大学 |
杜红亮、屈绍波、马华、王甲富、王军、庞永强 |
有效 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
公示期2020年11月19日-11月23日，公示期内如有异议，请于教学科研管理办公室联系。
联系人：田老师 电话：88751331
2020年11月19日
|
