微弧氧化BaxSr1-xTiO3薄膜微观结构及生长.pdf

NONFERROUSMETALSENGlNEERING doi：10．39690．issn．2095—1744．2013．04．005 微弧氧化BaxSrl一xTi03薄膜 微观结构及生长 醴王敏1郭会勇2李文芳3 1．广东技术师范学院机电学院广州510635： 2．河南平高电气股份有限公司 河南平顶山467001； 3．华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 占空比分别为20A／din2、100Hz、20 min和85％，采用微弧氧化技术在工业纯钛板(99．5％)表面原位生 长Ba,Sr。JiO，薄膜。研究电解液总浓度和电解液组分含量对薄膜物相、表面形貌以及薄膜生长的影 响。结果表明，所得薄膜具有相同的晶体结构，但电解液总浓度不同薄膜中Ba2+和SP的含量不同， 随着电解液总浓度和电解液中Ba(OH)：含量的增加，薄膜表面粗糙度值增加，薄膜生长速度加快。 关键词：Ba。SrlJi03(BST)；微弧氧化；微观结构 146．23 文献标志码：A 中图分类号：TGl74．45；TG 文章编号：2095—1744(2013)04—0028-03 微弧氧化作为一种新型的材料加工技术，它具有易 操作、薄膜成分可控、薄膜与基体为冶金结合以及无污染 1买验方法 等优点[1-2]。早在1969年，前苏联科学家G．A．Markovl31等 mmx20minx2mill 从工业纯钛板(99．5％1上切取40 提出微弧氧化，其主要被用于耐腐蚀、耐磨以及装饰性 的基板，表面用180一至900一砂纸逐级磨光后用HF和 膜层的制备[4-5]。1990年，S．V．Gnedenkov等[63率先报道 HNO，混合液(体积比为1：3)清洗，接着在丙酮和蒸馏水 将微弧氧化应用于BaTiO，薄膜的制各后，该技术便受中清洗，吹干备用。用分析纯Ba(OH)2·8H：O和Sr(OI赴· 到国内外学者的广泛关注。姜兆华m、Chu．Tsunwu【8]、韩8H：O按所需溶液浓度配制电解液，溶剂为蒸馏水。将钛板 冰[9]、黄文波f10l以及王新华…]等先后采用直流源微弧氧接阳极、不锈钢板接阴极放置于电解液中进行微弧氧化 化制备BaTiO。薄膜，但制备其他类的铁电薄膜尚未见反应，设置电流密度为20A／drn2、电流频率为100Hz、反 报道。 应时间为20min、占空比为85％及电解液温度为60℃。 Ba，Sr。—Ji0，(简称BST)薄膜因具有优异的光电性能， 在通信、电子、机械等领域有着广泛的应用前景【12_“，成为 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 近几年新材料研究的热点。采用微弧氧化技术制备BST (2012ZZ0011) 薄膜，重点研究电解液总浓度和电解液组分对薄膜物相、 收稿日期：2012—12—06 作者简介：王敏(1978一)，女，浙江长兴县人，讲师，主要从 表面形貌以及薄膜生长情况的影响。 事材料表面工程等方面的研究。 28有色金属工程2013年第3卷第4期 万方数据 制备BST薄膜的工艺参数如表1所示。 将所得薄膜的2日值代入式(2)可得薄膜中的茗值，如表2 所示。 表1制备BST薄膜样品的工艺参数 迥