Advanced Dielectric Materials for Electrostatic Capacitors (Energy Engineering)

خازن ها اجزای الکتریکی غیرفعال هستند که انرژی را در میدان الکتریکی ذخیره می کنند. کاربردها شامل تهویه توان الکتریکی، پردازش سیگنال، راه اندازی موتور و ذخیره انرژی است. حداکثر شارژی که یک خازن می تواند نگه دارد تا حد زیادی به مواد دی الکتریک داخل آن بستگی دارد. آن ماده عاملی برای عملکرد است. توسعه مداوم در زمینه‌هایی مانند الکترونیک پرقدرت، انرژی‌های تجدیدپذیر، وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی و هواپیماهای الکتریکی، نیاز مبرمی به فناوری خازن‌های الکترواستاتیک پیشرفته‌تر را ایجاد می‌کند.

این کتاب برای محققان صنعت و دانشگاه ارائه می‌کند. مروری بر مواد دی الکتریک کلیدی برای فناوری خازن این کتاب آماده سازی و شناسایی مواد دی الکتریک پیشرفته از جمله سرامیک ها، پلیمرها و نانوکامپوزیت های پلیمری را برای محبوب ترین کاربردها از جمله ذخیره انرژی، ارتباطات مایکروویو و خازن های سرامیکی چند لایه پوشش می دهد.

این کتاب آغاز می شود. با مقدمه‌ای بر فناوری خازن‌های الکترواستاتیک، سپس موضوعات زیر را پوشش می‌دهد: تکنیک‌هایی برای توصیف دی‌الکتریک‌های خازن. پلیمرهای دی الکتریک و متامواد دی الکتریک برای خازن های پر انرژی؛ کامپوزیت های پلیمری/نانوپرکننده؛ دی الکتریک های مبتنی بر پلیمر با درجه حرارت بالا برای ذخیره انرژی الکترواستاتیک. طراحی و شبیه سازی دی الکتریک خازن با محاسبات میدان فاز. طراحی منطقی روی دی الکتریک های پلیمری؛ دی الکتریک های معدنی برای خازن های با چگالی انرژی بالا؛ دی الکتریک های سرامیکی برای ارتباطات مایکروویو؛ دی الکتریک های سرامیکی برای MLCC ها؛ و در نهایت دو فصل در مورد چشم انداز آینده برای پلیمرها و سرامیک ها.

Capacitors are passive electrical components that store energy in an electric field. Applications include electric power conditioning, signal processing, motor starting, and energy storage. The maximum charge a capacitor can hold largely depends on the dielectric material inside. That material is the enabler for the performance. Ongoing development in fields such as high-power electronics, renewable energy, hybrid electric vehicles and electric aircraft, is posing an urgent need for more advanced electrostatic capacitor technology.

This book for researchers in industry and academia provides an overview of key dielectric materials for capacitor technology. It covers preparation and characterization of state-of-the art dielectric materials including ceramics, polymers and polymer nanocomposites, for the most popular applications including energy storage, microwave communication and multi-layer ceramic capacitors.

The book begins with an introduction to electrostatic capacitor technology, then goes on to cover the following topics: techniques for capacitor dielectrics characterization; dielectric polymers and dielectric metamaterials for high energy capacitors; polymer/nanofiller composites; high-temperature polymer-based dielectrics for electrostatic energy storage; design and simulations of capacitor dielectrics by phase-field computations; rational design on polymer dielectrics; inorganic dielectrics for high-energy-density capacitors; ceramic dielectrics for microwave communication; ceramic dielectrics for MLCCs; and finally two chapters on future prospects for polymers and ceramics.