择优取向型K0.5Na0.5NbO3陶瓷厚膜制备及性能研究

摘要

K0.5Na0.5NbO3作为一类重要的环境友好型的压电陶瓷材料，是无铅压电陶瓷材料的研究热点之一。电子元器件小型化及微电子机械系统(MEMS)的快速发展，推动了K0.5Na0.5NbO3膜材料的制备研究。本文研究了溶胶凝胶法制备(100)取向，粉末溶胶法制备(110)取向K0.5Na0.5NbO3厚膜。探讨了择优取向型K0.5Na0.5NbO3陶瓷厚膜的制备及其电学性能。
　　 厚膜制备前期准备工作，首先，利用草酸处理一次沉淀Nb(OH)5，再用氨水滴定得到二次沉淀高活性Nb(OH)5，解决高活性铌源问题，在制备出高活性铌源的基础上，完善工艺，减少柠檬酸的使用量，制备出性质稳定的K0.5Na0.5NbO3溶胶，在以上基础上，制备出粉体团聚小，发育良好的K0.5Na0.5NbO3超细粉体，并用熔盐法制备出了(110)取向NaNbO3模板。
　　 利用溶胶凝胶法制备了(100)取向K0.5Na0.5NbO3陶瓷厚膜。研究了基片、溶剂、PVP、热处理温度及时间、退火温度及时间对(100)取向的影响，得出最优工艺参数。
　　 利用粉末溶胶法制备了(110)取向K0.5Na0.5NbO3陶瓷厚膜。研究了粉体、NaNbO3模板对(110)取向的影响，得出最优工艺参数。
　　 用粉末溶胶法制备的(110)取向K0.5Na0.5NbO3陶瓷厚膜介电常数比用溶胶凝胶法制备的(100)取向K0.5Na0.5NbO3陶瓷厚膜要大，于此同时介电损耗也较大，研究了取向不同对介电性能的影响。粉末溶胶法制备的(110)取向K0.5Na0.5NbO3陶瓷厚膜铁电性能不佳，漏电流较大。