为什么Bi/Ca改性的Agnbo3陶瓷需要实验室液压机？最大化能量存储性能

为了确保结构完整性和性能，实验室液压机是必不可少的。对于Bi/Ca改性的AgNbO3陶瓷，需要使用该设备施加精确的高压控制——通常约为180 MPa——将松散的粉末压实成致密的“生坯”颗粒。这种机械压实使粉末颗粒紧密接触，显著减小它们在热处理前的距离。

通过在成型阶段最小化内部孔隙，液压机确保最终陶瓷达到大于95%的相对密度，这是最大化材料能量存储强度的关键阈值。

致密化的力学原理

压机的首要功能是使Bi/Ca改性的AgNbO3粉末承受巨大的力，形成一个生坯颗粒（通常直径为10毫米，厚度为1-2毫米）。

虽然某些材料需要较低的压力，但这种特定的陶瓷配方依赖于高达180 MPa的压力。

这种强度对于克服颗粒间的摩擦至关重要，迫使它们重新排列并锁定成紧凑的结构。

松散的陶瓷粉末包含大量的空隙空间（气穴）。

液压机通过机械地将颗粒更紧密地堆积在一起，从而消除这些空隙。

这种孔隙率的降低是实现高密度最终产品的基本步骤，因为初始颗粒堆积在很大程度上决定了烧结过程中可实现的密度。

制粒阶段的目标是为窑炉准备材料。

通过压机实现高“生坯密度”（烧制前的密度），材料就能在烧结后达到大于95%的相对密度。

如果初始压实不足，最终的陶瓷很可能保留孔隙，这些孔隙在材料结构中充当薄弱点。

对于Bi/Ca改性的AgNbO3陶瓷，物理密度与其功能性能直接相关。

更致密的微观结构提高了材料的介电击穿强度和整体能量存储能力。

如果没有液压机提供的高压处理，陶瓷将缺乏高效存储能量所需的内部连续性。

液压机提供均匀的压力分布，这对于结构稳定性至关重要。

如果压力施加不均匀或过低，颗粒在高温烧结阶段将经历差异收缩。

这种不均匀收缩经常导致几何变形、翘曲或微裂纹，从而损害陶瓷的可用性。

虽然压机可以形成一个凝聚的形状，但产生的“生坯”仅依赖于机械互锁。

它创建了一个稳定的预制件，但材料在经过烧结之前仍然是易碎的。

因此，压机必须提供精确的控制，以创建足够坚固以便处理而不碎裂的颗粒，同时在微观层面足够多孔，以便在烧制过程中任何粘合剂能够烧尽。

为了最大化您Bi/Ca改性AgNbO3陶瓷的质量，请根据您的具体性能目标调整压制参数：

最终，实验室液压机将松散的化学势转化为致密的结构现实，为高性能能量存储奠定基础。

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Zhongna Yan, Haixue Yan. Phase Transitions in Bi/Ca Modified AgNbO <sub>3</sub> Ceramics with Excellent Energy Storage Density and Storage Intensity. DOI: 10.1002/smll.202500810

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .