以Ba(OH)2溶液为电解液, 分别采用交/直流源微弧氧化技术在工业纯钛板表面沉积BaTiO3薄膜, 并对薄膜的物相组成、表面形貌及铁电性能进行了表征。结果表明: 直流源和交流源模式下沉积的BaTiO3薄膜分别主要由四方相和六方相构成; 薄膜表面均匀散布有孔径为几百纳米至几微米的孔洞, 且存在裂纹; 六方相BaTiO3薄膜需经长时间高温退火才可生成具有铁电性能的四方相BaTiO3, 而直流源微弧氧化可直接生成BaTiO3铁电薄膜。
所属栏目
材料性能及其应用中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012ZZ0011)
收稿日期
2012/7/242013/4/2
作者单位
王敏:广东技术师范学院机电学院, 广州510635
郭会勇:平高集团有限公司, 平顶山 467001
韩冰:华南理工大学材料科学与工程学院, 广州 510640
李文芳:华南理工大学材料科学与工程学院, 广州 510640
备注
王敏(1978-), 女, 浙江长兴人, 讲师, 硕士。
引用该论文:
WANG Min,GUO Hui-yong,HAN bing,LI Wen-fang.Microstructure and Ferroelectric Properties of BaTiO3 Films Deposited by AC or DC Microarc Oxidation[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(7):64～67
王敏,郭会勇,韩冰,李文芳.交/直流源微弧氧化BaTiO3薄膜的微观结构及铁电性能[J].机械工程材料,2013,37(7):64～67
被引情况:
【1】
康永,黄英, "铈掺杂钛酸钡/羰基铁复合粉体吸波材料的性能",机械工程材料
39, 54-57(2015)
参考文献
【1】
陈宏伟, 杨传仁, 符春林, 等.BST薄膜的膜厚与铁电性能关系研究[J].电子元件与材料, 2005, 24(6): 15-17.
【2】
刘梅冬, 陈实, 李元昕, 等.铁电薄膜热释电非致冷红外传感器研究[J].仪表技术与传感器, 2004(2): 3-4.
【3】
苗鸿雁, 马景云, 谈国强, 等.BST铁电薄膜材料的研究现状及其进展[J].材料导报, 2005, 19(12): 99-101.
【4】
WU Tai-bor, WU Chii-ming, CHEN Mei-ling. Dielectric and leakage current characteristics of Ba(Ti1-xZrx)O3 thin films deposited by rf magnetron sputtering[J].Thin Solid Films, 1998, 334(1/2): 77-81.
【5】
FASQUELLE D, ROUSSEAU A, GUILLOUX-VIRY M, et al. Dielectric and structural characterization of KNbO3 ferroelectric thin films epitaxially grown by pulsed laser deposition on Nb doped SrTiO3[J].Thin Solid Films, 2010, 518(12): 3432 -3438.
【6】
XU Jin-bao, LIU Yun, WITHERS R L. Electric characteristics of BaTiO3/Bi0.5K0.5TiO3 multilayered thin films synthesized via metalloriganic decompositon[J].Solid State Ionics, 2009, 180(17/19): 1118-1120.
【7】
FAN Yan-hua, YU Shu-hui, SUN Rong, et al. Microstructure and electrical properties of Mn-doped barium strontium titanate thin films prepared on copper foils[J].Applied Surface Science, 2010, 256(22): 6531-6535.
【8】
FAN Su-hua, CHEN Wen, ZHANG Feng-qing, et al. Effects of excess bismuth on structure and properties of SrBi4Ti4O15 ceramics[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2006, 25(4): 76-79.
【9】
GNEDENKOV S V, GORDIENKO P S, KHRISANFOVA O A, et al. Formation of BaTiO3 coating on titanium by microarc oxidation method[J].Journal of Materials Science, 2002, 37(11): 2263-2265.
【10】
姜兆华, 李文旭, 闫久春, 等.微等离子体氧化法制备钛酸钡陶瓷膜[J].材料工程, 2002(2): 34-37.
【11】
WU Chu-tsun, LU Fu-hsing. Synthesis of barium titanate films by plasma electrolytic oxidation at room electolyte temperature[J].Surface and Coatings Technology, 2005, 199(2/3): 225-230.
【12】
王新华, 赵晓云.钛酸钡膜的制备、结构及结合强度[J].压电与声光, 2011, 33(1): 143-146.
【13】
GUO Hui-yong, HUANG Wen-bo, LI Wen-fang, et al.The synthesis and characterization of SrTiO3 film fabricated by micro-arc oxidation[J].Advanced Materials Research, 2011, 311/313: 1262-1266.
【14】
HUANG Wen-bo, LI Wen-fang, HAN Bing. Study on BaTiO3 films prepared by AC power microarc oxidation[J].Science in China Series E-Technological Sciences, 2009, 52(8): 2195-2199.
【15】
郭会勇, 李文芳, 黄文波.微弧氧化法生成四方相BaTiO3薄膜工艺研究[J].功能材料, 2011, 42(S3): 507-510.
【16】
彭德林, 孙剑飞, 沈军, 等.Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5合金凝固过程热力学[J].中国有色金属学报, 2003, 13(5): 1083-1086.
【17】
APELFELD A V, BESPALOVA O V, BORISOV A M , et al. Application of the particle backscattering methods for the study of new oxide protective coatings at the surface of Al and Mg alloys[J].Nuclear Instruments and Methods in Physic Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2000, 161/163: 553-557.
【18】
XUE Wen-bin, DENG Zhi-wei, CHEN Ru-yi, et al. Microstructure and properties of ceramic coatings produced on 2024 aluminum alloy by microarc oxidation[J].Journal of Materials Science, 2001, 36(11): 2615-2619.
【19】
韩冰.微弧氧化法沉积BaTiO3铁电薄膜的研究[D].广州: 华南理工大学, 2007: 80-86.
【20】
JI Zhen-guo, HE Zhen-jie, SONG Yong-liang, et al. Fabrication and characterization of indium-doped p-type SnO2 thin FIlms[J].Journal of Crystal Growth, 2003, 259(3): 282-285.
【21】
王国强, 王安福, 王绍明.Sol-Gel法制备BST铁电薄膜及性能研究[J].武汉理工大学学报, 2007, 29(5): 10-12.
