PZT铁电厚膜的新型Sol-Gel制备技术及其性能研究

摘要

该文在系统总结和全面分析PZT铁电薄、厚膜研究现状的基础上,深入研究了PZT铁电薄、厚膜材料的Sol-Gel制备技术,系统地研究了Sol-Gel工艺条件对材料的微观结构和电性能的影响.对PZT厚膜铁电声纳换能器的结构进行了设计,并探索了其制作工艺,为高性能PZT厚膜声纳换能器的开发与应用奠定了良好的基础.PZT铁电薄膜采用改进的Sol-Gel法制备.采用改进的Sol-Gel工艺,制备出结晶良好、化学组成精确、颗粒分散性好、粒径约为20~30nm的PZT超细粉.研究了Sol-Gel法制备RZT陶瓷超细粉的热处理温度和保温时间对粉末的结晶、粉体形貌及粒径的影响.PZT铁电厚膜采用新型Sol-Gel法制备.研究了制备0-3型PZT厚膜材料的新型Sol-Gel技术和其工艺条件对PZT厚膜的微观结构及电性能的影响,并探讨了PZT厚膜生长与厚膜致密性机理.设计了8×8元阵列PZT厚膜声纳换能器芯片结构.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1铁电材料的研究发展

1.2 PZT材料结构特征

1.3 PZT材料研究及应用

1.4铁电薄、厚膜制备技术

1.5超细粉体的制备技术

1.6本论文研究的主要内容

2 PZT铁电薄膜So1-Gel法制备及性能研究

2.1引言

2.2实验过程

2.3 PZT凝胶的差热和热重分析

2.4 PZT铁电薄膜微结构分析

2.5 PZT铁电薄膜的电性能研究

2.6小结

3 PZT超细粉Sol-Gel法制备及分散技术

3.1 PZT粉体的制备技术

3.2 PZT先驱体溶液的合成和超细粉的制备

3.3性能表征

3.4粉末的微结构分析

3.5 Sol-Gel工艺条件对PZT超细粉性能的影响

3.6 PZT超细粉在PZT Sol溶液中的分散

3.7小结

4 PZT厚膜新型Sol-Gel法制备及性能研究

4.1 PZT厚膜的制备

4.2 PZT厚膜成膜机理

4.3分析测试

4.4新型Sol-Gel法制备工艺条件对PZT厚膜的影响

4.5 PZT厚膜微观结构分析

4.6 PZT厚膜电性能测试

4.7小结

5 PZT铁电声纳换能器阵列的结构设计与图形刻蚀

5.1引言

5.2 PZT铁电厚膜声纳换能器结构设计与制作工艺

5.3刻蚀方法研究

5.4 Pt/Ti下电极的刻蚀

5.5 Au、Cr电极的刻蚀

5.6 PZT厚膜湿法化学刻蚀

5.7铁电声纳换能器阵列微桥的刻蚀

5.8小结

6全文总结

致谢

参考文献

附录1攻读博士学位期间发表和报告的论文