[发明专利]一种负热膨胀材料Sc2Mo3O12薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种负热膨胀材料Sc2Mo3O12薄膜的制备方法。属于无机功能薄膜材料制备技术领域，具体方法是采用脉冲激光法制备负热膨胀Sc2Mo3O12薄膜。本发明的优点在于利用脉冲激光沉积法制备Sc2Mo3O12薄膜，该Sc2Mo3O12薄膜负热膨胀响应温度范围宽，性能稳定，且制备温度低、无需淬火、热处理工艺简单。脉冲激光沉积法沉积的Sc2Mo3O12薄膜和靶材的化学成分保持良好的一致性，同时逸出粒子具有较大的能量有利于薄膜生长，制备薄膜质量高，制备过程具有良好的可重复性。

主权项

一种负热膨胀材料Sc2Mo3O12薄膜的制备方法，其特征在于：采用脉冲激光法制备负热膨胀材料Sc2Mo3O12薄膜，具体包括以下步骤：（1）靶材制备：以Sc2O3和MoO3为原料，按照摩尔比为1：3分别称重混料，放在酒精中球磨12～24 h后，将球磨混合后原料在60～100℃烘箱中烘干，用玛瑙研钵研磨0.5～1h，然后加入占前驱体总质量3～5%的聚乙烯醇，研磨使混合均匀，然后在50‑150MPa下冷压成型，经500℃排胶0.5～1h，在750～1150℃高温烧结6～24h，随炉冷却后得到Sc2Mo3O12陶瓷靶材；步骤（1）中Sc2O3和MoO3原料总重：玛瑙球：酒精的质量比为1:3:1.5；（2）对石英基片采用常规工艺进行清洗和活化处理；（3）脉冲激光沉积制备Sc2Mo3O12薄膜：将步骤（2）清洗的石英基片和步骤（1）制备的Sc2Mo3O12陶瓷靶材分别安放于脉冲激光沉积真空仓内，将真空室预抽至1.0×10‑ 4 Pa，然后真空室内通入高纯氧气的压强为2～20 Pa，沉积过程中，聚焦后激光能量密度为300～500 mJ/cm2，脉冲宽度为5～30 ns，脉冲频率为5 Hz，基片与靶材之间的距离为4～6cm，基片温度为室温到900 ℃之间，沉积时间20～60min；（4）薄膜的后热处理：将镀有薄膜的基片取出，利用快速退火炉在750～1150 ℃热处理3～15分钟后降至室温，即可得到纯的Sc2Mo3O12薄膜。