钙钛矿结构陶瓷是一类典型的电介质储能材料,广泛应用于电子元件领域。在电子工业蓬勃发展的今天,人们对于电介质陶瓷储能密度及储能效率的要求也在不断提升。如何进一步提高陶瓷的介电击穿强度,从而获得大的储能密度是目前研究的热点。高熵氧化物具有低介电损耗,高混合熵和结构畸变效应,有利于改善钙钛矿结构陶瓷的极化行为与击穿特性,从而通过降低能量损耗,增强介电击穿来实现储能密度的提升。本文选用钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷和锆酸铅基反铁电陶瓷作为研究对象,通过复合高熵氧化物,研究了钙钛矿结构陶瓷微观结构和电学性能的演变规律。采用不同的预烧结温度制备了(Ti0.2Zr0.2Hf0.2Al0.2Ta0.2)O2高熵氧化物粉体,在1300℃下预烧结的高熵氧化物,物相结构单一,介电损耗最小,用来进行复合陶瓷的制备。在钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷中引入高熵氧化物,并没有改变钙钛矿陶瓷的菱方相结构,衍射峰随高熵含量的增加而偏移表明部分高熵离子进入钙钛矿晶格,当高熵含量超过10 wt.%时,有明显的高熵氧化物衍射峰出现,实现了钛酸铋钠/高熵复合陶瓷的制备。复合陶瓷的介电与铁电性能测量表明,高熵氧化物的加入使复合陶瓷的介电常数与介电损耗有所降低,但介电击穿强度都有明显提高,最大可达120 k V/cm。陶瓷在变温过程中依旧保持弛豫相变特性,但没有明显的电致相变发生。由于高熵氧化物的加入,在局部形成多态畸变,增大了介电击穿强度,同时弛豫铁电相维持了电滞回线的纤细特征,保持较高的储能效率,在高熵氧化物含量为15 wt.%时,获得了最优的储能特性,有效储能密度达到0.923 J/cm~3,储能效率为88.07%。锆酸铅反铁电陶瓷由于室温潮解无法烧结,通过在陶瓷中引入高熵氧化物实现了Ar气保护下的锆酸铅/高熵复合陶瓷的成功烧结。复合陶瓷XRD测量结果表明,晶体结构为正交相结构,且高熵含量的增加没有改变陶瓷室温相结构。但是从介温谱中可以看出,高熵氧化物的加入明显改变了复合陶瓷的相变行为,陶瓷由单一的铁电顺电一级相变,逐渐增加了一个正交铁电向菱方反铁电的相变过程,并且复合陶瓷的击穿场强随着高熵氧化物的增加而增加,含量为20 wt.%时,陶瓷的介电击穿强度达到最大的110k V/cm,是5 wt.%时的2倍。但由于极化强度随高熵含量的增加而降低,室温的储能密度没有提高。特别是研究中发现复合高熵的反铁电陶瓷具有可观的电卡效应,从室温至300℃同时具有正负电卡效应,其中室温到225℃为负电卡效应,ΔT可达1.10 K;正电卡ΔT最大可达3.87 K,为电子元器件的制冷提供了新的材料体系。