反铁电陶瓷是一种典型的相变铁电材料,被发现于上世纪50年代。其中锆钛酸铅(PZT)基陶瓷材料性能优异,特别是不易产生介电饱和,剩余极化小,在储能型脉冲电容器方面具有非常大的应用前景。根据相关文献报道,PLZST反铁电陶瓷的储能密度随Zr含量的增加而升高,随Sn含量的增加而下降。由此可以推测,高Zr含量的PLZST反铁电陶瓷很可能具有较高的储能密度,因此决定选择化学组分为(Pb0.97La0.02)(Zr0.95Sn0.01Ti0.04)O3的高Zr低Sn含量的PLZST反铁电陶瓷做为本次课题的研究对象。本文采用改进的溶胶-凝胶法来制备PLZST前驱体不仅能够在很大程度上降低反应温度,而且合成的PLZST粉体组分可控、均匀性好,纯度和化学活性都很高,粉末颗粒细小。在采用传统的高温烧结工艺制备陶瓷样品时,采用了不同的烧结条件,并对样品进行了XRD、SEM、电滞回线以及介频曲线测试,最终确定在烧结温度为1150℃、烧结时间为2h下制备的PLZST陶瓷样品的综合性能最优。样品的介电击穿场强高达15MV/m,最大储能密度为1.08 J/cm3,储能效率可达到81.2%。实验还研究了PbO-B2O3玻璃助烧剂对PLZST陶瓷性能的影响,结果发现添加适量的PbO-B2O3,能够很好地改善样品的结晶成瓷效果,使样品的最大储能密度提高到1.18 J/cm3;而当PbO-B2O3玻璃助烧剂的添加量过多时,就会降低样品的结晶效果、介电击穿场强以及储能密度。具有高介电常数的PMN-PT与PLZST复合以后,可以有效改善样品的结晶效果,提高材料的介电常数,但同时也使样品的介电击穿场强大幅降低。所以该设想还需要进一步地研究和完善。