CN115057701B - 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115057701B
CN115057701B CN202210651299.1A CN202210651299A CN115057701B CN 115057701 B CN115057701 B CN 115057701B CN 202210651299 A CN202210651299 A CN 202210651299A CN 115057701 B CN115057701 B CN 115057701B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
pbzro
composite
camno
cao
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210651299.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115057701A (zh
Inventor
赵瑜
赵文悦
费维栋
彭亚洲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202210651299.1A priority Critical patent/CN115057701B/zh
Publication of CN115057701A publication Critical patent/CN115057701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115057701B publication Critical patent/CN115057701B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
    • C04B35/057—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on calcium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62218—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic films, e.g. by using temporary supports
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C04B2235/3268—Manganates, manganites, rhenates or rhenites, e.g. lithium manganite, barium manganate, rhenium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3296—Lead oxides, plumbates or oxide forming salts thereof, e.g. silver plumbate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Abstract

一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法，它为了解决目前电卡制冷温变较小，使用温度较高难以实用化的问题。制备方法：一、PbZrO3前驱体溶质称量及配置；二、PbZrO3薄膜旋涂；三、PbZrO3薄膜预烧；四、PbZrO3薄膜晶化处理；五、(CaMnO3)nCaO前驱体溶质称量及配置；六、(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂；七、(CaMnO3)nCaO薄膜预烧；八、(CaMnO3)nCaO薄膜晶化处理。本发明采用溶胶凝胶旋涂法制备得到了具有室温大电卡效应的复合薄膜，该复合薄膜的耐压性高，并具有优异的制冷效果，300K时温变可以达到66.5K，在室温下实现了更大的制冷效果。

Description

一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法
技术领域
本发明属于无机非金属材料领域，具体涉及到一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法。
背景技术
随着现代社会的飞速发展，人类赖以生存的环境却在遭受严重破坏，传统的氟利昂制冷方式会破坏臭氧层，带来环境问题和人类健康的双重威胁。但是制冷又影响着社会生产及生活的方方面面，是人类发展务必要解决的问题。当前迅猛发展的集成电路等微电子领域的散热也是制冷领域迫在眉睫的问题。因此，新型的固态制冷方式是当前研究的一个重要方向，基于铁电薄膜电卡效应而实现的铁电制冷是一种新型固态制冷方式，这对解决集成电路中微电子器件的散热问题具有重要意义。PbZrO3薄膜具有很好的电卡制冷效应，但其制冷能力同样受制于其较低的击穿场强。因此寻找一种合适的方法提高PbZrO3薄膜的击穿场强对储能及制冷领域都有极大的指导意义。
发明内容
本发明是为了解决目前电卡制冷温变较小，使用温度较高难以实用化的问题，而提供一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法。
本发明具有室温大电卡效应的复合薄膜材料是在PbZrO3薄膜上复合(叠加)(CaMnO3)nCaO薄膜。
本发明通过在PbZrO3薄膜上叠加(CaMnO3)nCaO薄膜以分离自由电子的方法来提高耐压性，进而提高复合薄膜电卡效应，化学式中n的优化取值为1～10，n为正整数。
本发明具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法按照以下步骤实现：
一、PbZrO3前驱体溶质称量及配置：
将铅源置于乙酸及乙二醇甲醚的混合溶液中，搅拌均匀，加热直至溶质溶解，然后降至室温加入锆源，搅拌均匀，得到PbZrO3前驱体；
二、PbZrO3薄膜旋涂：
在衬底上旋涂PbZrO3前驱体，得到湿膜；
三、PbZrO3薄膜预烧：
将步骤二得到的湿膜放置在平板炉上进行预烧处理，得到预烧后的凝胶膜；
四、PbZrO3薄膜晶化处理：
将预烧后的凝胶膜放入退火炉中进行晶化处理，得到带有PbZrO3的衬底；
五、(CaMnO3)nCaO前驱体溶质称量及配置：
将钙源置于混酸溶液中，搅拌溶解后，再加入锰源继续搅拌，然后加入甲酰胺调节体系的pH为1～5，加入柠檬酸搅拌反应，得到(CaMnO3)nCaO前驱体；
六、(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂：
在带有PbZrO3的衬底的表面旋涂(CaMnO3)nCaO前驱体，得到复合湿膜；
七、(CaMnO3)nCaO薄膜预烧：
对步骤六得到的复合湿膜进行预烧处理，得到复合凝胶膜；
八、(CaMnO3)nCaO薄膜晶化处理：
将复合凝胶膜放入退火炉中进行晶化处理，得到具有室温大电卡效应的复合薄膜材料；
其中步骤五所述的混酸溶液中包括硝酸和乙二醇甲醚。
本发明具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，首先混合原料分别得到PbZrO3前驱体及(CaMnO3)nCaO前驱体；然后在衬底上旋涂PbZrO3前驱体得到相应湿膜，经预烧晶化后得到PbZrO3薄膜；然后在PbZrO3薄膜上旋涂(CaMnO3)nCaO前驱体得到相应湿膜，再经预烧晶化后得到PbZrO3/(CaMnO3)nCaO复合薄膜，最终得到具有室温大电卡复合薄膜。
本发明具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法包含如下有益效果：
1.本发明制备的具有室温大电卡效应的复合薄膜具有优异的耐压性，复合薄膜的耐压性可以从660kV/cm提高到2700kV/cm，解决了电卡材料由于无法施加大的电压而影响其电卡效应的瓶颈。
2.本发明制备的具有室温大电卡效应的复合薄膜具有优异的制冷效果，300K时温变可以达到66.5K，在室温下实现了大的制冷效果。
3.本发明采用了简便易操作的溶胶凝胶旋涂法制备复合薄膜，该方法造价低，可重复性强。通过计算化学式中各元素的摩尔质量比并将原料进行混合精确调控各元素占比，从而获得单相的PbZrO3薄膜。并且磁力搅拌方法能使前驱体混合地更加均匀，从而使湿膜更加均匀地旋涂在衬底上，在合适的转速下能够获得平整湿膜。预烧及烧结后的PbZrO3薄膜具有较低的表面粗糙度及单一的物相结构。
4.本发明设备要求简单，设备成本低，所用的设备主要有磁力搅拌器，旋胶机，平板炉和快速退火装置，制备过程中无有害物质排出，对环境无污染；而且工艺周期短，整个制备仅需要1天左右时间，相对于其他制备方法，本发明的工艺周期大大缩短。
5.本发明适用于其他钙钛矿氧化物薄膜提高电卡效应，可大规模推广。
附图说明
图1为实施例一得到的具有室温大电卡效应的复合薄膜的室温电滞回线图，其中电滞回线由内至外施加的外电场强度依次为270kV/cm，540kV/cm，810kV/cm，1100kV/cm，1380kV/cm，1650kV/cm，2000kV/cm，2200kV/cm，2500kV/cm和2700kV/cm；
图2为实施例一得到的具有室温大电卡效应的复合薄膜绝热温变-温度(ΔT-T)图，沿箭头方向施加的外电场强度依次为138kV/cm，278kV/cm，417kV/cm，556kV/cm，696kV/cm，834kV/cm，974kV/cm，1112kV/cm，1252kV/cm，1391kV/cm，1530kV/cm，1670kV/cm，1809kV/cm，1932kV/cm；
图3为实施例一得到的具有室温大电卡效应的复合薄膜的断口形貌扫描电镜图(放大倍数25000)。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法按照以下步骤实施：
一、PbZrO3前驱体溶质称量及配置：
将铅源置于乙酸及乙二醇甲醚的混合溶液中，搅拌均匀，加热直至溶质溶解，然后降至室温加入锆源，搅拌均匀，得到PbZrO3前驱体；
二、PbZrO3薄膜旋涂：
在衬底上旋涂PbZrO3前驱体，得到湿膜；
三、PbZrO3薄膜预烧：
将步骤二得到的湿膜放置在平板炉上进行预烧处理，得到预烧后的凝胶膜；
四、PbZrO3薄膜晶化处理：
将预烧后的凝胶膜放入退火炉中进行晶化处理，得到带有PbZrO3的衬底；
五、(CaMnO3)nCaO前驱体溶质称量及配置：
将钙源置于混酸溶液中，搅拌溶解后，再加入锰源继续搅拌，然后加入甲酰胺调节体系的pH为1～5，加入柠檬酸搅拌反应，得到(CaMnO3)nCaO前驱体；
六、(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂：
在带有PbZrO3的衬底的表面旋涂(CaMnO3)nCaO前驱体，得到复合湿膜；
七、(CaMnO3)nCaO薄膜预烧：
对步骤六得到的复合湿膜进行预烧处理，得到复合凝胶膜；
八、(CaMnO3)nCaO薄膜晶化处理：
将复合凝胶膜放入退火炉中进行晶化处理，得到具有室温大电卡效应的复合薄膜材料；
其中步骤五所述的混酸溶液中包括硝酸和乙二醇甲醚。
本实施方式步骤一中乙酸和乙二醇甲醚的体积比为1：10～20。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的铅源为三水乙酸铅、四乙酸铅、无水醋酸铅或者柠檬酸铅；所述的锆源为正丙醇锆、乙酸锆、乙酰丙酮锆或者正丁醇锆。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中铅源和锆源的摩尔比为1：1。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤二中采用旋胶机进行旋涂，控制旋胶机的转速为2000～6000r/s。
本实施方式旋胶机单次工作时间为10～30s。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是依次重复步骤二PbZrO3薄膜旋涂和步骤三PbZrO3薄膜预烧过程多次，控制衬底上PbZrO3薄膜的厚度为200nm～600nm。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤三中控制平板炉的温度为200～500℃，预烧处理时间为2～5min。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤四中以400～700℃的晶化温度处理2～10min。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤五中钙源中的Ca、锰源中的Mn和柠檬酸的摩尔比为(n+1)：n：(n～2n)。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是依次重复步骤六(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂和步骤七的(CaMnO3)nCaO薄膜预烧过程多次，控制(CaMnO3)nCaO薄膜的厚度为60～240nm。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤八中以500～800℃的晶化温度处理2～10min。
实施例：本实施例具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法按照以下步骤实施：
一、PbZrO3前驱体溶质称量及配置：
将乙酸铅置于乙酸及乙二醇甲醚的混合溶液中，其中乙酸铅的浓度为0.3mol/L，混合溶液中乙酸和乙二醇甲醚的体积比为1：14，通过磁力搅拌器搅拌均匀，加热至40℃至溶质溶解，然后降至室温加入正丙醇锆，体系中正丙醇锆的浓度为0.3mol/L，磁力搅拌反应，得到PbZrO3前驱体；
二、PbZrO3薄膜旋涂：
将衬底Pt衬底通过气泵吸附固定在旋胶机上，PbZrO3前驱体静置后，在衬底上滴加PbZrO3前驱体直至前驱体铺满衬底在表面张力作用下出现半球形液滴，调节旋胶机的转速4000r/s，保持20s，得到湿膜；
三、PbZrO3薄膜预烧：
将步骤二得到的湿膜放置在400℃的平板炉上进行预烧处理3min，得到预烧后的凝胶膜，重复PbZrO3薄膜旋涂和PbZrO3薄膜预烧多次，得到厚度约为300nm的PbZrO3薄膜；
四、PbZrO3薄膜晶化处理：
将预烧后的凝胶膜放入退火炉中以650℃晶化处理5min，待炉温降至100℃以下取出，得到带有PbZrO3的衬底；
五、(CaMnO3)nCaO(n＝2)前驱体溶质称量及配置：
将硝酸钙置于混酸溶液中，混酸溶液中硝酸钙的浓度为0.3mol/L，通过磁力搅拌器搅拌均匀直至溶质溶解，再加入乙酸锰继续搅拌，然后加入甲酰胺调节体系的pH为4，加入柠檬酸(0.2mol/L)搅拌反应，得到Ca3Mn2O7前驱体；
六、(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂：
将步骤四得到的带有PbZrO3的衬底通过气泵吸附固定在旋胶机上，在带有PbZrO3的衬底上滴加Ca3Mn2O7前驱体直至前驱体铺满，在表面张力作用下出现半球形液滴，调节旋胶机的转速至4000r/s，保持20s，得到复合湿膜；
七、(CaMnO3)nCaO薄膜预烧：
将步骤六得到的复合湿膜放置在400℃的平板炉上进行预烧处理3min，得到复合凝胶膜；
八、(CaMnO3)nCaO薄膜晶化处理：
将复合凝胶膜放入退火炉中以700℃的温度晶化处理5min，降温后得到具有室温大电卡效应的复合薄膜材料；
其中步骤五所述的混酸溶液中硝酸和乙二醇甲醚的体积比为1：30。
通过图1的复合薄膜电滞回线图，能发现本实施例得到的复合薄膜的外加电场最大可达2700kV/cm，极大地提高了薄膜的耐压性；通过图2的绝热温变-温度(ΔT-T)图，能发现该复合薄膜在300K的温度下可以达到66.5K的绝热温变。通过图3的断面扫描电镜可以观察到PbZrO3薄膜与Ca3Mn2O7(n＝2)薄膜具有清晰的界面，膜层间没有发生扩散。
利用X射线衍射测试仪进行测试，本实例得到的复合薄膜为单相薄膜，没有生成其他杂相。
实施例二：本实施例与实施例一不同的是步骤六中完成Ca3Mn2O7湿膜一次预烧后，再进行第二次Ca3Mn2O7薄膜旋涂与预烧后再进行Ca3Mn2O7的晶化处理。
利用X射线衍射测试仪进行测试，本实施例得到的复合薄膜为单相薄膜，没有生成其他杂相。

Claims (10)

1.具有室温大电卡效应的复合薄膜材料，其特征在于该具有室温大电卡效应的复合薄膜材料是在PbZrO3薄膜上复合(CaMnO3)nCaO薄膜，其中n＝2。
2.具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤实现：
一、PbZrO3前驱体溶质称量及配置：
将铅源置于乙酸及乙二醇甲醚的混合溶液中，搅拌均匀，加热直至溶质溶解，然后降至室温加入锆源，搅拌均匀，得到PbZrO3前驱体；
二、PbZrO3薄膜旋涂：
在衬底上旋涂PbZrO3前驱体，得到湿膜；
三、PbZrO3薄膜预烧：
将步骤二得到的湿膜放置在平板炉上进行预烧处理，得到预烧后的凝胶膜；
四、PbZrO3薄膜晶化处理：
将预烧后的凝胶膜放入退火炉中进行晶化处理，得到带有PbZrO3的衬底；
五、(CaMnO3)nCaO前驱体溶质称量及配置：
将钙源置于混酸溶液中，搅拌溶解后，再加入锰源继续搅拌，然后加入甲酰胺调节体系的pH为1～5，加入柠檬酸搅拌反应，得到(CaMnO3)nCaO前驱体；
六、(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂：
在带有PbZrO3的衬底的表面旋涂(CaMnO3)nCaO前驱体，得到复合湿膜；
七、(CaMnO3)nCaO薄膜预烧：
对步骤六得到的复合湿膜进行预烧处理，得到复合凝胶膜；
八、(CaMnO3)nCaO薄膜晶化处理：
将复合凝胶膜放入退火炉中进行晶化处理，得到具有室温大电卡效应的复合薄膜材料；
其中步骤五所述的混酸溶液中包括硝酸和乙二醇甲醚；(CaMnO3)nCaO薄膜中n＝2。
3.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的铅源为三水乙酸铅、四乙酸铅、无水醋酸铅或者柠檬酸铅；所述的锆源为正丙醇锆、乙酸锆、乙酰丙酮锆或者正丁醇锆。
4.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于是步骤一中铅源和锆源的摩尔比为1：1。
5.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤二中采用旋胶机进行旋涂，控制旋胶机的转速为2000～6000r/s。
6.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于依次重复步骤二PbZrO3薄膜旋涂和步骤三PbZrO3薄膜预烧过程多次，控制衬底上PbZrO3薄膜的厚度为200nm～600nm。
7.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤三中控制平板炉的温度为200～500℃，预烧处理时间为2～5min。
8.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤四中以400～700℃的晶化温度处理2～10min。
9.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于依次重复步骤六(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂和步骤七的(CaMnO3)nCaO薄膜预烧过程多次，控制(CaMnO3)nCaO薄膜的厚度为60～240nm。
10.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤八中以500～800℃的晶化温度处理2～10min。
CN202210651299.1A 2022-06-09 2022-06-09 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法 Active CN115057701B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210651299.1A CN115057701B (zh) 2022-06-09 2022-06-09 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210651299.1A CN115057701B (zh) 2022-06-09 2022-06-09 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115057701A CN115057701A (zh) 2022-09-16
CN115057701B true CN115057701B (zh) 2023-03-28

Family

ID=83200541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210651299.1A Active CN115057701B (zh) 2022-06-09 2022-06-09 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115057701B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112397643A (zh) * 2020-11-17 2021-02-23 武汉理工大学 一种在室温附近具有高电卡效应的薄膜材料及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100545126C (zh) * 2005-12-29 2009-09-30 同济大学 作为热释电材料的反铁电薄膜及其制备方法和应用
US20150075182A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-19 Nascent Devices Llc Methods to improve the performance of electrocaloric ceramic dielectric cooling device
WO2016031986A1 (ja) * 2014-08-29 2016-03-03 国立大学法人 東京工業大学 強誘電性薄膜、電子素子及び製造方法
CN104409626A (zh) * 2014-10-16 2015-03-11 中国科学院上海技术物理研究所 一种pvdf基高压电系数薄膜的制备方法
CN106064944A (zh) * 2016-05-30 2016-11-02 西北工业大学 锆酸铅钡薄膜的制备方法
CN106220168A (zh) * 2016-07-07 2016-12-14 内蒙古科技大学 一种提高反铁电膜材料负电卡制冷方法
CN109957194A (zh) * 2017-12-14 2019-07-02 中国科学院深圳先进技术研究院 一种复合薄膜及其制作方法
CN111223762A (zh) * 2020-01-15 2020-06-02 哈尔滨理工大学 一种具有自极化行为的PbZrO3/Al2O3异质结构复合薄膜及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112397643A (zh) * 2020-11-17 2021-02-23 武汉理工大学 一种在室温附近具有高电卡效应的薄膜材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
鲁圣国 ; 唐新桂 ; 伍尚华 ; ZHANG Qi-Ming ; .铁电材料中的大电卡效应.无机材料学报.2014,(01),全文. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115057701A (zh) 2022-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shi et al. Two-Dimensional organic–inorganic hybrid rare-earth double perovskite ferroelectrics
Selbach et al. Structure and properties of multiferroic oxygen hyperstoichiometric BiFe1− x Mn x O3+ δ
CN100587910C (zh) 石英/镍酸镧/铁酸铋-钛酸铅三层结构铁电材料的制备方法
CN101367671B (zh) 用于高温压电器件的无铅双层铁电复合薄膜及其制备方法
CN103708828A (zh) 一种钛酸铋钠-钛酸钡无铅复合压电厚膜的制备方法
CN103360107B (zh) 一种金-镍酸镧复合导电薄膜材料及其制备方法
CN109627043A (zh) 具有高度择优取向的纯相铁酸铋薄膜的制备方法
CN101269957A (zh) 稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜的低温光辐照制备方法
CN102683577B (zh) BiFe1-yMnyO3外延复合薄膜及其制备方法
CN104072129A (zh) 一种b位等价锆离子掺杂的钛酸铋钠薄膜
CN101811889B (zh) 一种镧系元素掺杂的钛酸铋薄膜及其制备方法
CN102244192B (zh) 一种基于钛酸铋钠基和铁酸铋基的复合固溶体薄膜及其制备方法
CN115057701B (zh) 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料及其制备方法
CN107910030A (zh) 一种柔性bnt铁电薄膜的制备方法
CN102320670A (zh) 一种镍酸镧导电金属氧化物薄膜材料的制备方法
CN108573940B (zh) 一种柔性电卡制冷器件
CN103044027B (zh) 一种La2Ti2O7：Mn4+多铁性陶瓷及其制备方法
CN105428539A (zh) 一种控制退火时压强气氛提高其光电性能的钙钛矿太阳能电池吸收层的制备方法
CN1889209B (zh) 一种铁电/铁磁两相复合薄膜及其制备方法
Ramesha et al. Perovskite and pyrochlore modifications of Pb2MnReO6: synthesis, structure, and electronic properties
CN105200404A (zh) 外延生长的具有垂直相界的铌酸钾钠-锆酸钡-钛酸铋钠无铅压电薄膜的制备方法
Kan et al. Thermochemistry of Sr2Ce1–x Pr x O4 (x= 0, 0.2, 0.5, 0.8, and 1): Variable-Temperature and-Atmosphere in-situ and ex-situ Powder X-ray Diffraction Studies and Their Physical Properties
CN106887331B (zh) 高储能密度电容器用氧化铝基电介质薄膜及其制备方法
CN107245704B (zh) 一种HoSrMnNi/HoSrMnZn共掺铁酸铋超晶格薄膜及其制备方法
CN107021649B (zh) 一种LaSrMnCo共掺铁酸铋超晶格薄膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant