電泳沉積法制備鍶鐵氧體厚膜.pdf

1、隨著通訊技術(shù)的發(fā)展,要求微波器件向著薄膜化、小型化、集成化、高頻化的方向發(fā)展。M型鍶鐵氧體(SrM)為一種六角晶體結(jié)構(gòu)的磁鉛石鐵氧體,因具有較大的磁晶各向異性場,高的飽和磁化強(qiáng)度,高的矯頑力和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),被廣泛用于垂直磁記錄材料、磁性和磁光器件及微波器件。為了使微波器件具有明顯的非互易特性和實(shí)際應(yīng)用價值,要求制備厚度達(dá)幾十到幾百微米性能良好的鐵氧體厚膜,本文采用電泳沉積法制備了SrM鐵氧體厚膜。
　　首先,制備了穩(wěn)定的

2、SrM鐵氧體懸浮液,理論計(jì)算表明在一定的粒徑范圍內(nèi)(r≤20 nm),通過添加表面活性劑十二烷基苯磺酸(DBSA),形成雙層表面活性劑層,可以在極性溶劑(1-丁醇)中制備穩(wěn)定M型鍶鐵氧體懸浮液。制備的懸浮液的Zeta電位為60 mV,TEM結(jié)果表明 r≤20 nm的顆粒能穩(wěn)定的分散在1-丁醇中,這與理論計(jì)算結(jié)果相符。
　　其次,理論和實(shí)驗(yàn)上研究了沉積量及膜厚與電場強(qiáng)度、電泳時間和電極距離等的關(guān)系,研究了沉積時間對孔隙率的影響,研究

3、了厚膜的致密化過程。結(jié)果表明:沉積量和膜厚隨著電場強(qiáng)度、沉積時間和電極間距的增加而增加,但當(dāng)沉積時間大于15 min后,40 V/1.5 cm和60 V/1.5 cm的沉積量和膜厚基本不再增加,而80 V/1.5 cm仍會繼續(xù)增加,采用分步沉積法可以制備厚度達(dá)40μm的厚膜?？紫堵孰S著沉積時間的變化而變化,當(dāng)沉積時間為2 min時膜的孔隙率最小,當(dāng)沉積時間為5 min時孔隙率最大,這時膜表面出現(xiàn)裂紋,隨著沉積電場的增加孔隙率不斷降低。當(dāng)

4、1-丁醇:二甲苯=50:50 vol％時能獲得均勻的表面形貌,將沉積膜放在1-丁醇中進(jìn)行致密化處理,膜的孔隙率有所降低,隨著時間的增加沉積物孔隙率先降低在3 min降為最低,當(dāng)時超過3 min時又會緩慢的上升,隨著致密化過程電場強(qiáng)度的增加孔隙率也會下降。
　　最后,研究了退火溫度、磁場下取向和助燒劑(Bi2O3)對厚膜微觀結(jié)構(gòu)、磁性能的影響。結(jié)果表明:在1000℃進(jìn)行燒結(jié)處理能得到良好的磁性能,比飽和磁化強(qiáng)度為45 A?m2/kg