磁電復(fù)合薄膜用壓電材料及靶材研究.pdf

1、磁電復(fù)合薄膜能夠?qū)崿F(xiàn)電能與磁能的轉(zhuǎn)換，是目前功能材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。壓電薄膜是磁電復(fù)合薄膜的重要組成部分，應(yīng)用磁控濺射法制備的壓電陶瓷薄膜與濺射靶材的質(zhì)量關(guān)系密切。因此，研究壓電性能可調(diào)控的壓電陶瓷靶材，對(duì)壓電薄膜以及磁電復(fù)合薄膜的研制具有非常重要的意義。
　　本文以xBi(Mg1/2Ti1/2)O3-(1-x)PbTiO3(BMT-PT)體系和Pb(Zr0.54Ti0.46)O3(PZT)體系壓電陶瓷為基礎(chǔ)，研究了一系列壓電系數(shù)

2、在150到600pC/N之間的陶瓷靶材配方。首先，討論了Sr，La離子對(duì)BMT-PT陶瓷的性能影響。研究表明，當(dāng)BMT的含量x=0.68時(shí)，BMT-PT壓電陶瓷處于準(zhǔn)同型相界位置。Sr，La離子的少量取代對(duì)陶瓷的壓電性能影響不大，但過量的Sr會(huì)降低壓電陶瓷的壓電性能。La離子的摻雜能夠顯著提高BMT-PT壓電陶瓷的壓電性能，當(dāng)La2O3的摻雜量為0.02％wt時(shí)，壓電陶瓷的壓電系數(shù)取得了極大值。其次，研究了Sr離子摻雜對(duì)PZT壓電陶瓷性

3、能的影響，隨著Sr含量的增大，壓電陶瓷的壓電系數(shù)先增大后減小，當(dāng)Sr的含量為7%mol時(shí)，壓電陶瓷的壓電系數(shù)達(dá)到極值。當(dāng)在PZT中加入過量Pb時(shí)，壓電陶瓷的壓電性能得到了進(jìn)一步提高。
　　本文采用固相燒結(jié)法研制了PZT壓電陶瓷靶材。實(shí)驗(yàn)表明，PZT壓電陶瓷樣品的徑向燒成收縮率為14%，根據(jù)收縮率設(shè)計(jì)了靶材模具。為了提高靶材的致密性和均勻性，采用冷等靜壓法壓制坯體。通過熱重分析和燒結(jié)試驗(yàn)確定了制作靶材的燒結(jié)溫度、成型壓力等參數(shù)。最終