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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，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號UDC密級?公?五舅毋廬夕擎碩士研究生學位論文鈮酸鉀鈉壓電厚膜的制備研究申請人：學號：培養(yǎng)單位：學科專業(yè)：研究方向：指導教師：完成日期：張廣浩2111274電子工程學院微電子學與固體電子學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用材料領域內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)壓電效應以來，就得到了全世界學者的廣泛關
2、注，并對它進行了深入的研究與開發(fā)。它能夠實現(xiàn)能量在機械能與電能之間的相互轉換，在很多的技術領域都有著重要的應用，如：換能器、傳感器、無損檢測、生物技術領域等。在電子材料領域，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，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，使得關于它的研究慢慢的成為了研究人員關注的重點。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鍵要素，本課題的重要特色就是通過交替O．3復合法，重復鍍膜，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、反應條件的確定等。并通過各項分析多得出的結果和結論，最終確定各種反應條件對整個體系的影響作用。黑龍江大學碩士學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復合法增加了薄膜的厚度。在薄膜中相應的進行了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。關鍵詞：無鉛壓電材料KNN溶膠一凝膠法交替0．3復合法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
