[发明专利]一种高取向Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15模板晶粒膜的制备方法无效
| 申请号： | 201110448124.2 | 申请日： | 2011-12-28 |
| 公开（公告）号： | CN102557619A | 公开（公告）日： | 2012-07-11 |
| 发明（设计）人： | 范素华;张丰庆;陈杨 | 申请（专利权）人： | 山东女子学院 |
| 主分类号： | C04B35/475 | 分类号： | C04B35/475;C04B35/622 |
| 代理公司： | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人： | 王立晓 |
| 地址： | 250300 山东省济*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 取向 ca sub 0.4 sr 0.6 bi ti 15 模板 晶粒 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种陶瓷材料的制备，具体地说是一种高取向Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15模板晶粒膜的制备方法。
背景技术
Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15材料具有铁电性、压电性、热释电性、电光、声光以及非线性光学性等一系列重要的特性，具有高的剩余极化、低得矫顽场强以及高的居里温度、低的介电损耗等优点，在微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统(MEMS)等方面具有广阔的应用前景。
陶瓷晶粒定向技术是指通过特殊工艺方法控制，使原本取向杂乱无章的陶瓷晶粒能够定向有序排列，这样使材料的某些物理性能能够接近单晶的性能。其方法主要有：热处理陶瓷晶粒定向法，外加电场法，模板晶粒定向生长法，多层晶粒生长法以及定向凝固法等。模板晶粒定向法可以促使晶体定向生长，使晶体材料的特定取向度大大提高。目前在模板晶粒膜的制备方法中仍存在一定的不足之处：现阶段国内外报导的薄膜多于硅和铂衬底上沉积，所制备的铁电薄膜不易剪裁，薄膜和基体的无损分离较为困难，不利于实际应用。为实现薄膜和基体的无损分离，采用更换沉积基体的方法制备铁电薄膜。但沉积铁电薄膜的基体必须满足一定的条件：首先衬底材料的晶格常数要与薄膜材料晶格常数相匹配或两者失配度较小，这有利于薄膜晶粒的成核生长，减小结构缺陷；其次要有与薄膜接近的热膨胀系数，从而减少薄膜中的内应力以及由内应力而引起的形变、位错等，并且衬底材料应具有良好的化学惰性、机械稳定性和热稳定性。选取一个合适的基体材料，并成功的沉积出高取向的铁电薄膜是剪裁薄膜的关键技术。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，而提供一种高取向Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15模板晶粒膜的制备方法，工艺简单、成本低、制备过程便于操作和控制。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高取向Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15模板晶粒膜的制备方法，包括步骤如下：
(1)按照Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15的化学分子计量式比例称量醋酸锶、硝酸铋、硝酸钙、钛酸四丁酯，将钛酸四丁酯与乙酰丙酮低温混合(优选0℃)得A溶液，将醋酸锶、硝酸铋、硝酸钙溶于乙二醇得B溶液，B溶液加入A溶液中混合均匀得Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15的前躯体溶液(即采用溶胶-凝胶法合成，属现有技术)；
(2)将Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15的前躯体溶液平均分成两部分，一部分用自蔓延燃烧的方法制备成Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15粉体；一部分用作下面的旋转涂膜；
(3)对NaCl衬底在350℃-450℃温度下进行前期的预热处理，预热处理时间为240s-360s，热处理时保持处理炉子的干燥，防治NaCl被潮解而破坏衬底表面平整度；利用旋转涂膜的方法将Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15的前躯体溶液涂膜至NaCl衬底上；
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