[發(fā)明專利]一種利用相變誘導(dǎo)無鉛薄膜材料制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010979458.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-09-17 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112062552A | 公開（公告）日： | 2020-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 彭彪林;陳婷 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廣西大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C04B35/468 | 分類號(hào)： | C04B35/468;C04B35/475;C04B35/622 |
| 代理公司： | 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 | 代理人： | 盧波 |
| 地址： | 530004 廣西*** | 國(guó)省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 相變 誘導(dǎo) 薄膜 材料 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種利用相變誘導(dǎo)無鉛薄膜材料制備方法，屬于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域。一種利用相變誘導(dǎo)無鉛薄膜材料制備方法，先制備BCT?BMT前驅(qū)體溶液，所得BCT?BMT前驅(qū)體溶液旋涂于Pt(111)/TiOx/SiO2/Si(100)襯底上面，得到濕膜；所得濕膜干燥、熱解、退火制得一層BCT?BMT薄膜；重復(fù)以上步驟制得多層BCT?BMT薄膜。本發(fā)明制備方法相對(duì)簡(jiǎn)單，是一種方便快捷的制備技術(shù)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用相變誘導(dǎo)無鉛薄膜材料制備方法，屬于化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
具備大的正/負(fù)電卡效應(yīng)的鐵電/反鐵電薄膜或厚膜材料在商業(yè)化芯片級(jí)制冷器件的設(shè)計(jì)上起著至關(guān)重要的作用。近年來，鐵電薄膜中大的正電卡效應(yīng)的突破在諸多成分體系中已屢見報(bào)道，一般常見于鋯鈦酸鉛(PZT)為代表的鉛基鐵電或反鐵電薄膜材料中。對(duì)于正電卡效應(yīng)，其電卡制冷溫度或熵的變化一般隨著電場(chǎng)的增加而增加。相比之下，目前已報(bào)道的負(fù)電卡效應(yīng)的獲得一般處于一個(gè)適中的電場(chǎng)之下，當(dāng)超過一定電場(chǎng)后，其電卡制冷溫度變化絕對(duì)值將隨著電場(chǎng)的增加而減少，從而限制和導(dǎo)致其總的絕對(duì)值較低，遠(yuǎn)小于目前已報(bào)道的正電卡效應(yīng)值。
在過去的十年中，電卡效應(yīng)由于在商用固態(tài)制冷裝置中的潛在應(yīng)用，得到了人們的廣泛研究。自2006年觀察到鉛基材料的正電卡效應(yīng)從12K顯著增強(qiáng)到40K，但負(fù)電卡效應(yīng)仍保持在10K左右的很低水平，這限制了冷卻效率的進(jìn)一步提高，特別是當(dāng)我們?cè)噲D在一個(gè)冷卻周期中將負(fù)和正電卡效應(yīng)結(jié)合起來時(shí)。由于鉛的毒性，人們總是想尋找無鉛材料來取代含鉛材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用相變誘導(dǎo)無鉛薄膜材料制備方法。BCT-BMT是一種具有巨大電卡效應(yīng)的鐵電體材料，通過溶膠凝膠合成法在Pt(111)/TiOx/SiO2/Si(100)(0＜x＜10)基底上面制備出的BCT-BMT無鉛弛豫鐵電薄膜材料具有巨大的負(fù)電卡效應(yīng)，利用這一巨大的負(fù)電卡效應(yīng)并結(jié)合正電卡效應(yīng)，將使得鐵電薄膜材料在芯片級(jí)電子元器件(如CPU等)等固態(tài)制冷技術(shù)中的制冷效率得到極大的提高，單個(gè)制冷循環(huán)內(nèi)所施加電場(chǎng)方向無須交替改變；相比之下，利用單一的正電卡效應(yīng)進(jìn)行制冷，在單個(gè)制冷循環(huán)內(nèi)則需要施加交變電場(chǎng)。這一研究成果的突破將為固態(tài)電卡制冷器件的設(shè)計(jì)和制備提供新的技術(shù)路徑，有望解決電子元器件因其發(fā)熱問題而導(dǎo)致性能下降和惡化問題。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種利用相變誘導(dǎo)無鉛薄膜材料制備方法，包括以下步驟：
1)制備BCT-BMT前驅(qū)體溶液,所述BCT-BMT通式為n(BaxCa(1-x))TiO3-(1-n)Bi(MgyTi(1-y))O3，其中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜n＜1；
2)將步驟1)所得BCT-BMT前驅(qū)體溶液旋涂于Pt(111)/TiOx/SiO2/Si(100)襯底上面，得到濕膜；
3)將步驟2)所得濕膜干燥、熱解、退火制得一層BCT-BMT薄膜，所述退火溫度為700-800℃，退火時(shí)間為20-30min，退火環(huán)境為空氣氛圍；
4)重復(fù)步驟2)和步驟3)制得多層BCT-BMT薄膜。
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