新型無(wú)鉛鐵電薄膜的化學(xué)溶液沉積法制備及鐵電材料的工程疇結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、鐵電材料作為重要的功能材料在電子材料領(lǐng)域占據(jù)相當(dāng)大的比重。近幾年來(lái)，鐵電陶瓷在全球每年銷(xiāo)售量按15％左右的速度增長(zhǎng)。隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，鐵電器件（變壓器、存儲(chǔ)器、換能器、驅(qū)動(dòng)器、濾波器、諧振器、鑒頻器等）已在音視頻、通訊、電腦周邊等領(lǐng)域大量應(yīng)用。
　　 然而，環(huán)境問(wèn)題現(xiàn)在已經(jīng)廣泛存在于全世界,世界范圍的無(wú)鉛化呼聲日益高漲；同時(shí)，隨著電子整機(jī)向數(shù)字化、高頻化、多功能化和薄、輕、小、便攜式的方向發(fā)展，以鉛為主的鐵電器件正面臨著前

2、所未有的挑戰(zhàn)。本文正是以此為切入點(diǎn)，從介觀到宏觀尺度，對(duì)鐵電材料及鐵電器件進(jìn)行了深刻的研究。我們制備了鐵電薄膜材料，系統(tǒng)總結(jié)和優(yōu)化工藝參數(shù)；分析了一種應(yīng)用于變壓器的新型結(jié)構(gòu)的壓電陶瓷板；并從理論上對(duì)鐵電材料的宏觀性能與其介觀尺度內(nèi)部組織之間的關(guān)系做了一些有意義的探討。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 1.采用化學(xué)溶液沉積法(CSD)制備出純鉍層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的BNT(Bi3.50Nd0.50Ti3O12)無(wú)鉛鐵電薄膜，

3、用X射線衍射儀分析了BNT薄膜的晶體結(jié)構(gòu)；用掃描電鏡(SEM)對(duì)BNT薄膜表面形貌進(jìn)行了表征，并得到了薄膜的厚度等信息；用RT66A鐵電測(cè)試儀測(cè)量分析BNT薄膜的鐵電性能；用HP4194A測(cè)量分析BNT薄膜的介電性能。電滯回線表明我們制備的BNT薄膜具有大的剩余極化強(qiáng)度，適合做非揮發(fā)性鐵電存儲(chǔ)器。
　　 2.分析了一種應(yīng)用于壓電變壓器的電強(qiáng)迫厚度扭轉(zhuǎn)振動(dòng)矩形陶瓷板，利用線形壓電理論，得到了其三維方程的一個(gè)解析解，并計(jì)算了該壓電變