[發明專利]一種高介電復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310426421.6
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103465576A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 楊亞杰;楊文耀;徐建華;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06;B32B27/30;B32B27/28;B32B9/04
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

1.一種高介電復合薄膜，其特征在于，包括通過LB膜方法制備的聚合物薄膜層和偶聯劑化的無機納米粒子薄膜層，所述聚合物層和偶聯劑化的無機納米粒子層經LB膜方法垂直交替沉積在一基片上形成聚合物/無機納米粒子交替復合的薄膜結構。

2.一種高介電復合薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①將聚合物溶于有機溶劑中，形成聚合物分散溶液，用于聚合物LB膜的沉積；?

②將偶聯劑化的納米粒子溶于正丁醇中，形成偶聯劑化無機納米粒子分散溶液，用于無機納米粒子LB膜的沉積；

③將①獲得的聚合物分散溶液和②獲得的偶聯劑化無機納米粒子分散溶液分別滴加于不同LB膜槽中的去離子水表面，聚合物和偶聯劑化無機納米粒子分散鋪展于去離子水表面；

④控制LB膜設備滑障分別壓縮聚合物和偶聯劑化無機納米粒子到成膜膜壓，分別形成高密度排列的聚合物和無機納米粒子薄膜結構；

⑤采用垂直成膜的方式依次將聚合物膜和無機納米粒子膜轉移至基片上；

⑥重復步驟①-⑤，獲得不同厚度的聚合物/無機納米粒子復合薄膜結構。

3.根據權利要求2所述的高介電復合薄膜的制備方法，其特征在于，在步驟①中所述的聚合物為聚偏氟乙烯、聚鈦菁銅、聚鈦菁鋅高介電聚合物材料，有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。

4.根據權利要求2所述的高介電復合薄膜的制備方法，其特征在于，在步驟②中所述偶聯劑化無機納米粒子為硅烷偶聯劑化的鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鋯納米粒子。

5.根據權利要求2所述的高介電復合薄膜的制備方法，其特征在于，其更具體步驟為：

①將聚偏氟乙烯溶于N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，聚偏氟乙烯的濃度為10-15mg/ml，形成用于LB膜制備的聚偏氟乙烯分散液；

②將硅烷偶聯劑化鈦酸鋇溶于正丁醇溶劑，硅烷偶聯劑化鈦酸鋇的濃度為8-12mg/ml，形成用于LB膜制備的納米粒子分散液；?

③采用微量進樣器分別抽取500-800?μl?①和②獲得的溶液滴加于不同LB膜槽中的去離子水溶液表面，待溶劑揮發30-40?min后開始壓膜，此時在氣/液界面形成聚合物和納米粒子膜；

④控制LB膜設備滑障以0.2-0.5?mm/min的速度壓縮聚合物膜到膜壓30-35?mN/m，納米粒子的膜壓為15-20?mN/m；

⑤采用垂直成膜的方式先將聚合物膜轉移至基片上，成膜速率為0.2-0.4?mm/min，再將納米粒子膜轉移至聚合物膜上，成膜速率為0.2-0.4?mN/m；

⑥重復步驟⑤多次便獲得一種聚合物/納米粒子的高介電復合薄膜結構。