鍶鉍鈦鐵電陶瓷及薄膜的研究.pdf

1、由于其優(yōu)良的抗疲勞特性，鉍層類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鐵電材料在鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中具有廣泛的潛在應(yīng)用，這類材料的主要研究對(duì)象有SrBi2Ta2O9(SBT)、Bi4-xLaxTi3O12和SrBi4Ti4O15(SBTi)，其中SrBi4Ti4O15薄膜的抗疲勞性能優(yōu)于Bi4Ti3O12，沉積溫度低于SBT，是一種很有前途的典型的鉍層類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料，但是SrBi4Ti4O15材料的剩余極化強(qiáng)度較低，并且在通過液相法制備薄膜過程中，很容易產(chǎn)生焦綠石

2、結(jié)構(gòu)(Sr,Bi)2Ti2O7相和微裂紋。本文從SBTi鐵電陶瓷制備工藝和性能之間的關(guān)系，從熱處理工藝和SBTi薄膜晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌之間的關(guān)系，對(duì)SBTi鐵電材料進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 研究了Bi含量對(duì)SBTi陶瓷燒結(jié)特性的影響。結(jié)果表明：過量Bi2O3的加入可在降低燒結(jié)溫度的同時(shí)提高材料的密度，可抑制焦綠石相的生成及插入型層錯(cuò)的產(chǎn)生。在相同燒結(jié)溫度下，隨著Bi2O3量的增加，材料的c-軸取向度逐漸增大。 研究了Ba摻雜、

3、La摻雜對(duì)SBTi陶瓷性能的影響。結(jié)果表明：隨著Ba含量的增加，材料居里溫度、剩余極化強(qiáng)度和矯頑場(chǎng)逐漸降低。隨著La含量的增加，材料居里溫度逐漸降低，矯頑場(chǎng)逐漸減少，而剩余極化強(qiáng)度先增加后減小。 研究了金屬顆粒Ag加入對(duì)SBTi陶瓷介電性能的影響，結(jié)果表明金屬Ag顆粒的加入，可降低SBTi陶瓷的燒結(jié)溫度，可提高鐵電陶瓷從室溫到200℃的介電常數(shù)，同時(shí)壓抑了介電溫度曲線上的介電常數(shù)的Curie峰。 以氯化鍶，硝酸鉍和鈦酸丁

4、酯為原料，無(wú)水乙醇為鈦酸丁酯的溶劑，鹽酸為硝酸鉍的溶劑，去離子水為氯化鍶的溶劑，檸檬酸為絡(luò)合劑，乙二醇為交聯(lián)劑，制備了穩(wěn)定的SBTi前驅(qū)液。研究了傳統(tǒng)晶化常規(guī)合成工藝、傳統(tǒng)晶化快速合成工藝、層層晶化快速合成工藝和層層晶化不熱解直接快速合成工藝對(duì)鍶鉍鈦薄膜晶相組成和表面形貌的影響，并通過熱處理工藝的控制制備了完全由鉍層類鈣鈦礦相組成的、無(wú)裂紋的SBTi薄膜。 采用層層晶化快速合成工藝，制備了Si基SrBi4-xLaxTi4O15薄