微弧氧化制备 BaTiO3介电薄膜的电解液体系优化.pdf

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1、第３９卷第７期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅７２０１４年７月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＪｕｌｙ２０１４微弧氧化制备BaTiO介电薄膜的电解液体系优化3１２３３王敏，郭会勇，李文芳，张果戈（１．广东技术师范学院机电学院，广东广州５１０６６５；２．平高集团有限公司，河南平顶山４６７００１；３．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州５１０６４０）摘要：用正交试验法对ＢａＴｉＯ３薄膜微弧氧化电解液体系进行优化，并对最优电解液体系下所得薄膜的物相组成，元素分布情况、表面形貌及介电性能进行了表征。结果表明，最优电解

2、液体系为０．５ｍｏｌ／ＬＢａ（ＯＨ）２＋０．１ｇ纳米ＴｉＯ２＋０．０５ｇ乙二醇＋０．２ｇ甘油；最优电解液体系下所得薄膜主要由四方相ＢａＴｉＯ３和极少量ＢａＣＯ３组成，且薄膜表面平整、孔洞分布均匀、孔径细小，其在１００Ｈｚ下的介电常数为２４５．３。关键词：电解液；微弧氧化；ＢａＴｉＯ３；介电薄膜＋中图分类号：TGTM223文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）07-0162-04OptimizationofelectrolyticsystemforBaTiO3dielectricfilmspre

3、paredbymicro-arcoxidation１２３３ＷａｎｇＭｉｎ，ＧｕｏＨｕｉｙｏｎｇ，ＬｉＷｅｎｆａｎｇ，ＺｈａｎｇＧｕｏｇｅ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０６６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＰｉｎｇｇａｏＧｒｏｕｐＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，ＰｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎＨｅｎａｎ４６７００１，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ

4、Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｔｏｇａｉｎｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｓｙｓｔｅｍｏｆＢａＴｉＯ３ｆｉｌｍｐｒｅｐａｒｅｄｂｙＭＡＯ．Ｔｈｅｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｅｌｅｍｅｎｔａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｆｉｌｍｓａｍｐｌｅｗｅｒ

5、ｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓ０．５ｍｏｌ／ＬＢａ（ＯＨ）２ａｎｄ０．１ｇｎａｎｏＴｉＯ２ａｎｄ０．０５ｇｇｌｙｃｏｌａｎｄ０．２ｇｇｌｙｃｅｒｉｎ，ａｎｄｔｈｅＢａＴｉＯ３ｆｉｌｍｐｒｅｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｍａｉｎｌｙｏｆｔｅｔｒａｇｏｎａｌＢａＴｉＯ３ｐｈａｓｅａｎｄａｔｒａｃｅｏｆＢａＣＯ３ａｎｄｐｏｓｓｅｓｓｅｓｈｉｇｈｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓ

6、ｔａｎｔｏｆ２４５．３ａｔｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆ１００Ｈｚ，ａｌｓｏＳＥＭａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｆｉｌｍｗａｓｓｍｏｏｔｈａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌＭＡＯｈｏｌｅｓｗｅｒｅｕｎｉｆｏｒｍ．Keywords：ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏａｒｃｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｂａｒｉｕｍｔｉｔａｎａｔｅ（ＢａＴｉＯ３）；ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｌｍｓ收稿日期：２０１３-１２-２３ＢａＴｉＯ３（简称ＢＴ）作为最早发现的钙钛矿型铁基金

7、项目：广东省自然科学基金（Ｓ２０１３０１００１５２１１）；中央高校基本科研电体，因具有高介电常数、低介电损耗和反常光生伏业务费专项资金（２０１２ＺＺ００１１）［１］作者简介：王敏（１９７８—），女，硕士，讲师，主要从事材料表面工程研打效应，而被认为在微电子学、光电子学和微机械究，Ｅ-ｍａｉｌ：ｗｉｎａｗａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ学等领域具有广泛的应用前景。微弧氧化作为一种doi：10．13251／j．issn．0254-6051．2014．07．038［２７］ＬｉｕＪｕｎｙａｎ，ＧｏｎｇＪｉｎｌｏｎｇ，ＬｉｕＬｉ

8、ｑｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｓｔｒｅｓｓ１７０-１７４．ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＭＣＳ）ｕｓｉｎｇｉｎｆｒａｒｅｄ［３２］杨文杰，杨彦明．基于表面温度的电机红外无损检测研究［Ｊ］．ｔｈｅｒｍｏｇｒａｐｈｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＩｎｆｒａｒｅｄＰｈｙｓｉｃｓ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３，舰船电子工程，２