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反铁电(AFE)材料具有双重滞回线特性 应用前景广阔

2025-09-11 17:38      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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反铁电(AFE)材料具有双重滞回线特性 应用前景广阔

  反铁电(AFE)材料是一种重要的电介质功能材料,由相邻的相反偶极子堆叠在一起,相互补偿,在外部电场下导致宏观尺度上的残余极化为零。

  根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年中国反铁电(AFE)材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,反铁电材料具有独特的反平行偶极子结构、电场诱导相变行为及双重滞回线特性,使其在高性能储能、电致动器、电热制冷、换能器、忆阻器、负电容晶体管、热管理等领域展现出巨大应用价值。

  电容器能量密度的上限由介电层所选用的材料决定,介电层是电容器存储、释放电能的主要场所。随着AI算力提升及电子设备小型化、轻量化、集成化发展,电容器能量密度要求不断提升,这就要求电介质材料须具备更高的能量密度和效率。反铁电材料作为电介质材料,具有高介电常数和优异的储能、电卡性能,应用前景广阔。

  反铁电材料研究已有近70年的历史,随着研究深入,反铁电材料体系逐渐完善,包括PbZrO3(锆酸铅)、PbHfO3(铪酸铅)、PbSnO3、NaNbO3(铌酸钠)、AgNbO3(铌酸银)、(Bi0.5Na0.5)TiO3、(Hf,Zr)O2等。但反铁电材料在实际应用中存在一定挑战,相比于铁电材料,反铁电材料应用较为局限。

  PbZrO3(锆酸铅)是最早被认定的反铁电材料,也是反铁电性的典型代表,具有储能密度优异、电热效应巨大、光电压高于带隙等特点。但作为铅基反铁电材料,PbZrO3存在一定的毒性和环境风险,随着环保要求日益严格,无铅基反铁电材料(如NaNbO3、AgNbO3等)受到广泛关注。

  反铁电材料研究在不断深入,我国相关研究单位包括西安交通大学、上海硅酸盐所、清华大学、河南理工大学、北京大学、同济大学等。在产业化方面,江瓷电子(苏州)有限公司(孵化自苏州思萃电子功能材料技术研究所)专注于高端压电材料及器件(高性能压电材料、反铁电材料、透明铁电单晶材料等)的研发与制造。

  新思界行业分析人士表示,双重滞回线特性使反铁电材料在电容器、换能器、致动器、晶体管、热管理等领域展现出广阔应用前景,其中基于反铁电材料的电容器具有储能密度高、放电速度快、放电电流较大等优点。反铁电材料是国内外研究热点,随着相关科研成果转化加快,反铁电材料将实现更广泛应用。

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