电泳沉积技术制备铁电陶瓷薄膜的研究进展

综述了电泳沉积技术在制备铁电陶瓷薄膜方面的最新研究进展,讨论了陶瓷特性、电压、分散剂、热处理时间等因素对电泳沉积铁电薄膜性能的影响.最后展望了电泳沉积技术制备铁电陶瓷薄膜的进一步发展.     

LB薄膜技术在尖端材料制备中的应用

LB(Langmuir-Blodgett)薄膜技术可以在分子水平上进行材料设计,是实现分子工程的重要手段.LB膜可以方便地沉积纳米级的功能微粒和薄膜,也是制备梯度功能材料的方法之一.简要综述了LB薄膜技术在功能晶体、纳米半导体及铁电体等尖端材料制备中的应用,并展望了其相关应用研究的重要前景.     

PINT铁电晶体的助熔剂法制备工艺与介电性能

用助熔剂法制备了准同型相界附近的弛豫铁电体基钛铌铟酸铅（Pb（In1／2Nb12）0.63Ti0.37O3，简称PINT）铁电单晶体，研究了四氧化三铅（Pb3O4）与二氟化铅（PbF2）助熔剂对钙钛矿结构相稳定性的不同作用。用四氧化三铅（Pb3O4）和三氧化二硼（B2O3）作为助熔剂获得尺寸达5mm的纯钙钛矿相结构PINT单晶体，利用显微分析方法、X射线衍射技术研究了单晶体的微观形貌和相结构，测量了〈100〉取向单晶体样品的介电温度谱。     

过量PbO对TGG法定向生长PMNT多晶体动力学影响的研究

采用传统陶瓷工艺和添加过量 Pb O的 TGG方法实现了 PMNT多晶体沿 <0 0 1>方向的定向生长 ,对多晶体定向生长的动力学进行了详细的研究。结果表明 ,PMNT多晶体定向生长的厚度随过量 Pb O的增加而线性增加 ,它的生长是热激活扩散与溶解 -沉积过程二者综合作用的结果。只要选择适当的生长时间 ,在 PMNT基体中添加过量的Pb O,不但不会影响陶瓷的组分还可以显著提高多晶体的定向生长速度。而且 ,PMNT多晶体定向生长厚度与生长时间的 1/3方呈线性关系 ,属于典型的扩散控制的生长行为。实验表明 ,采用添加 2 0 %过量的 Pb O、在 115 0℃生长10 h是制备 PMNT取向多晶体较为合适的工艺条件     

均匀沉淀法制备纳米氧化锌研究

以六水硝酸锌为锌源、氢氧化钠为碱源、甲醇溶液作为溶剂,采用均匀沉淀法合成了纳米氧化锌.实验结果表明制备出的纳米氧化锌为纯相六角纤锌矿结构氧化锌.通过X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等测试手段对所得产物的组成、形貌、结构进行了研究.该方法制备的纳米氧化锌平均粒径在11 nm左右.     

PVDF铁电聚合物薄膜的溶液法制备

采用溶液流延法制备了β相聚偏二氟乙烯(PVDF)铁电聚合物薄膜,研究了不同热处理条件和不同溶剂对薄膜晶相结构形成的影响.利用X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪(FTIR)对晶形结构进行了分析.结果表明,在合适的温度条件下,基片的热诱导作用有利于β晶相形成,而在较高温度下主要形成γ晶相,较低的温度将会抑制PVDF结晶;溶剂的溶度性能对薄膜的结晶能力和晶型的形成有很大影响,采用对PVDF溶解能力较强的溶剂DMSO所制备的薄膜中晶区内β晶型的含量高但其结晶能力差,而采用溶解能力较弱的DMAc溶剂虽然提高了薄膜的结晶度,却降低了β晶型的含量.     

类金刚石薄膜的激光损伤特性及工艺优化

采用脉冲真空电弧沉积(PVAD)技术制备了类金刚石(DLC)薄膜,并对其抗激光损伤特性进行了研究,优化了制备工艺.对DLC薄膜激光损伤阈值(LIDT)的测试结果表明,随着厚度的增加,薄膜的LIDT开始呈下降趋势,当厚度达到100nm以上时,则趋于一个稳定值.正交实验结果的处理和分析表明,在所给定的工艺参数范围内,主回路电压是影响DLC膜抗激光损伤性能的最主要因素,基片温度、清洗时间和脉冲频率则影响较小.为得到较好的抗激光损伤能力,采用PVAD技术制备DLC薄膜的最佳工艺参数为:清洗时间20 min、基片温度150℃、脉冲频率5 Hz、主回路电压150 V.退火处理会使DLC薄膜的激光损伤阈值明显提高.     

聚合物包覆热分解法制备纳米氧化锌的工艺研究

采用聚合物包覆热分解法化学工艺制备了纳米氧化锌，对其工艺进行系统的比较研究，对所得粉体进行XRD与SEM表征。发现利用该工艺所得粉体为六方晶系纤锌矿结构（空间群为P63mc）的纳米氧化锌。该方法制备的氧化锌衍射峰尖锐，表明此种方法合成的氧化锌结晶程度高。所得的氧化锌粉体XRD图谱中没有杂质衍射峰，说明产物纯度都很高。产品SEM表征结果显示了此工艺产物在形貌方面的高度一致性——为菊花状氧化锌纳米杆团簇，对产物形貌形成的原因做了探讨。     

前驱体对熔盐法制备SBN50模板晶粒的影响

分别以碳酸盐和硝酸盐为前驱体,采用熔盐法在750～1050℃合成了针状的Sr0.5Ba0.5Nb2O6(SBN50)模板晶粒。通过XRD,SEM分析方法,研究了前驱体对SBN50晶粒相结构和微观形貌的影响,并讨论了其形成机理。结果表明:前驱体性质的不同造成熔盐熔点时SrNb2O6数量和形貌的差异,影响最终SBN50晶粒的形貌;SBN50晶粒的生长是二维成核过程。     

纳米BaTiO3粉末的制备及烧结工艺的优化

利用溶胶-凝胶工艺制备了成分均匀、尺寸分布窄的BaTiO3陶瓷纳米微粉,分析了AST掺杂、烧结温度和保温时间对BaTiO3陶瓷显微形貌的影响,利用人工神经网络(ANN)BP模型优化工艺参数,获得了具有结构致密dr=98%、粒度均匀dmax/da=1.20、晶粒尺寸da=2μm的BaTiO3陶瓷.