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《鈮酸鉀鈉壓電厚膜的制備研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號UDC密級?公?五舅毋廬夕擎碩士研究生學(xué)位論文鈮酸鉀鈉壓電厚膜的制備研究申請人：學(xué)號：培養(yǎng)單位：學(xué)科專業(yè)：研究方向：指導(dǎo)教師：完成日期：張廣浩2111274電子工程學(xué)院微電子學(xué)與固體電子學(xué)功能材料與器件劉紅梅副教授2014年3月27日一＼刪iii宣宣iiiiiiiiiiiiii宣ii置置iiiii葺皇iiiii宣iiiiii置暑i暑i宣謄¨-m刪㈣I¨ⅢI¨II唧m?mII¨mI中文摘要壓電材料是應(yīng)用材料領(lǐng)域內(nèi)一種重要的功能材料，自19世界80年代在石英晶體上發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)以來，就得到了全世界學(xué)者的廣泛關(guān)
2、注，并對它進行了深入的研究與開發(fā)。它能夠?qū)崿F(xiàn)能量在機械能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換，在很多的技術(shù)領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用，如：換能器、傳感器、無損檢測、生物技術(shù)領(lǐng)域等。在電子材料領(lǐng)域，壓電材料也占據(jù)著相當大的比重。近些年來，壓電材料每年在全球的銷量也都在呈現(xiàn)著大幅度的增長。傳統(tǒng)的壓電材料，主要以鉛基為基礎(chǔ)，這種壓電材料雖然具有良好的壓電性能，但是卻因為其中含有大量的鉛，使得其對環(huán)境和人類健康都有很大的危害。近些年，環(huán)境問題日益加劇，全球各個國家都開始更加關(guān)注環(huán)境問題，在這個契機之下，無鉛壓電材料的開發(fā)與研究也就成為了一
3、種必然的發(fā)展趨勢，其中，鈮酸鉀鈉基無鉛壓電材料因其優(yōu)良的性能，使得關(guān)于它的研究慢慢的成為了研究人員關(guān)注的重點。本論文首先采用溶膠．凝膠法，利用自制的氫氧化鈮充當鈮源，碳酸鉀、碳酸鈉作為鉀源和鈉源。再在檸檬酸，乙二醇的作用下，通過溶膠凝膠體系的絡(luò)合作用，并以單晶硅切片為基底，制備出優(yōu)良性能的KNN無鉛壓電薄膜，并對體系進行了一系列的探索性研究。由于單層KNN薄膜的壓電性能非常差，所以提高薄膜的厚度就成為決定性能的一個關(guān)鍵要素，本課題的重要特色就是通過交替O．3復(fù)合法，重復(fù)鍍膜，從而在提高Ⅺ州薄膜厚度的前提下，來
4、提高薄膜的其它各項性能指標。本論文首先介紹了壓電材料的發(fā)展歷史、各項性能參數(shù)、以及無鉛壓電材料的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀。其中著重對發(fā)展趨勢進行了分析。接下來的主要內(nèi)容包括制備KNN無鉛壓電薄膜所需原材料的選取、利用溶膠凝膠法對薄膜的制備、各種中間產(chǎn)物的測試、反應(yīng)條件的確定等。并通過各項分析多得出的結(jié)果和結(jié)論，最終確定各種反應(yīng)條件對整個體系的影響作用。黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文最后采用溶膠．凝膠法制備了KNN體系的無鉛壓電薄膜，通過交替0．3復(fù)合法增加了薄膜的厚度。在薄膜中相應(yīng)的進行了Nb／Ti摻雜，通過摻雜實現(xiàn)了對薄膜致
5、密性的增強。實驗中，通過各種不同的摻雜比例，制備出不同形貌和性能的KNN薄膜，最后對制各出的不同性能的KNN薄膜進行研究，總結(jié)出Nb／Ti的摻雜確實能對l心N無鉛壓電薄膜的致密性和壓電性產(chǎn)生影響，隨著摻雜量的不同，所制備的薄膜的壓電性和致密性也隨之不同。關(guān)鍵詞：無鉛壓電材料KNN溶膠一凝膠法交替0．3復(fù)合法AbstractPiezoelectricmaterialsinthefieldofapplicationofanimportantfunctionalmaterials，from19intheworldi
6、nthe1980sfoundthatthequartzpiezoelectriceffectsinceitgottheattentionofscholarsaroundtheworld，anditisconductedin-depthresearchanddevelopment．Itenablestheenergyconversionbetweenmechanicalenergyandpower,inmanyareasoftechnologyhasimportantapplications，suchas：tr
7、ansducers，sensors，nondestructivetesting，biotechnologyfields．Inthefieldofelectronicmaterials，piezoelectricmaterialsalsooccupyalargeproportionphase．Inrecentyears，piezoelectricmaterialsarealsosoldintheworldeachyeararepresentedwithsubstantialgrowth．Conventional
8、piezoelectricmaterials，mainlybasedonlead．based，thoughthepiezoelectricmaterialwithgoodpiezoelectricproperties，butbecauseitcontainshighlevelsoflead，makingittotheenvironmentandhumanhealthhavegreatharm．Inr
