郭会勇
,
王敏
,
韩冰
电镀与涂饰
以工业纯钛板作为阳极,在Ba(OH)2溶液中微弧氧化制得BaTiO3薄膜.研究了BaTiO3薄膜的表面形貌和物相组成,着重研究了退火处理对BaTiO3薄膜物相的影响.微弧氧化所得薄膜表面凹凸不平,且存在大量分布不均的孔洞,主要由六方相BaTiO3组成,经不同温度退火后,其物相组成发生很大变化.在1 100℃下退火1h后,薄膜中开始出现四方相BaTiO3;随着热处理温度的升高和保温时间的延长,更多的BaTiO3由六方相向四方相转变.但高温退火过程中基体Ti与微弧氧化膜反应形成的氧化物层会影响薄膜的铁电性能.
关键词:
钛
,
微弧氧化
,
钛酸钡
,
铁电薄膜
,
退火
,
物相
王敏
,
郭会勇
,
黄文波
,
李文芳
材料热处理学报
将工业纯Ti板（99.5%）分别置于Ba（OH）2、Sr（OH）2＋NaOH溶液中微弧氧化制备BaTiO3和SrTiO3陶瓷薄膜。XRD分析表明：所制备的薄膜分别主要由四方相BaTiO3和立方相SrTiO3组成。测得最优工艺条件下所得两种薄膜在100 Hz下的介电常数分别为152.3和419.1,介质损耗（tanδ）值分别为0.096和0.045。重点研究了微弧氧化工艺参数对薄膜生长的影响规律,结果表明：随着电解液溶度、电流密度的增加以及电流频率的降低,薄膜的生长速度加快;提出并验证了薄膜生长动力学的经验公式。
关键词:
微弧氧化
,
钛酸钡
,
钛酸锶
,
介电性能
王敏
,
郭会勇
,
李文芳
,
张果戈
人工晶体学报
用Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液,工艺参数分别设置为电流密度20 A/dm2、电流频率100Hz、反应时间20 min及占空比85％,采用微弧氧化法在工业纯Ti板(99.5％)表面原位生长BaxSr(1-x)TiO3薄膜.分析了相同Ba2+ /Sr+比条件下,电解液浓度对薄膜物相、表面形貌及薄膜厚度的影响.结果表明:所得薄膜均主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成；Ba2+和Sr2+各为0.2 mol/L时所得薄膜的表面平整度及致密性最好,表面粗糙度值最小,并检测了该薄膜在不同频率下的介电常数和介电损耗,发现两者均随频率的增加而减小；薄膜厚度随电解液浓度的增加而增加.
关键词:
BaxSr(1-x)TiO3
,
微弧氧化
,
介电性能
王敏
,
郭会勇
,
张果戈
,
李文芳
表面技术
以0.2 mol/L Ba(OH)2+0.2 mol/L Sr(OH)2溶液为电解液,采用微弧氧化法,在Ti板表面原位生长铁电薄膜,并对薄膜的物相构成、元素分布情况、截面结构及介电性能进行表征.结果表明:该工艺下制备的薄膜主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成,薄膜致密层内,Ba,Sr,Ti和O元素分布都较均匀,但在微弧氧化孔洞附近存在含量波动;该薄膜在1 kHz下的介电常数较优,为411.3.最后对微弧氧化沉积铁电薄膜的成膜过程进行了分析,提出了微弧氧化过程中可能存在的化学反应.
关键词:
Ba0.5Sr0.5TiO3
,
铁电薄膜
,
微弧氧化
,
介电性能
王敏
,
郭会勇
,
李文芳
,
张果戈
材料热处理学报
用分析纯Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液(浓度各为0.2 mol/L),采用微弧氧化技术在工业纯钛板(99.5％)表面原位生成BaxSr(1-x)TiO3铁电薄膜.对不同电流密度、电流频率和反应时间条件下获得的薄膜进行表征,研究了各因素对薄膜物相构成、表面形貌和表面粗糙度的影响.结果表明:所得薄膜均主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成；电流密度为20 A/dm2、电流频率为100 Hz、反应时间为10 min时,所得薄膜最平整、致密、表面粗糙度值最小,且微弧氧化孔洞分布最均匀,测得该薄膜在1 kHz条件下的介电常数为411.3.
关键词:
铁电薄膜
,
Ba0.5Sr0.5TiO3
,
微弧氧化
,
表面形貌
王敏
,
郭会勇
,
韩冰
,
李文芳
机械工程材料
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.
关键词:
微弧氧化
,
BaTiO3
,
铁电薄膜
王敏
,
李文芳
,
郭会勇
材料保护
为进一步改进以Ba（OH）2为电解液的微弧氧化薄膜的性能，在Ba（OH）2溶液中加入不同含量的甘油，在工业纯钛板材（99．5％）表面微弧氧化生成了BaTiO2陶瓷膜。利用X射线衍射、扫描电镜、能谱和电容探测研究了甘油含量对陶瓷膜的物相、元素组成、表面形貌、薄膜厚度以及介电性能的影响。结果表明：不同甘油含量下制备的薄膜主要由四方相BaTi03构成；甘油的加入降低了薄膜的生长速率，改善了BaTiO2薄膜的表面形貌，提高了薄膜的介电性能；甘油添加量为2g／L时，薄膜具有较好的表面形貌和较高的介电常数。
关键词:
微弧氧化
,
甘油添加量
,
BaTiO
,
薄膜
,
相组成
,
介电性能
王敏
,
郭会勇
,
李文芳
有色金属工程
doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2014.02.007
以纳米BaTiO3、纳米TiO2、乙二醇、甘油和三乙醇胺分别作为添加剂,在0.5 mol/L Ba(OH)2基础溶液中,采用微弧氧化在钛板表面原位生长铁电薄膜,利用XRD、SEM、EDS和HP4284型电容探测仪等对薄膜的物相构成、厚度、表面粗糙度、元素分布及介电性能进行表征.结果表明,所得薄膜的物相组成均主要是四方相BaTiO3,添加剂的加入对物相无影响.甘油可显著改善薄膜的表面形貌,降低表面粗糙度值,所得薄膜介电性能优越,100 Hz条件下其介电常数和介质损耗值分别为200.7和0.055.纳米TiO2和乙二醇也可降低薄膜表面粗糙度且使薄膜生长速度升高,但两者对薄膜介电性能的优化不及甘油.故欲获得表面形貌良好、生长速度较快且介电性能优越的BaTiO3铁电薄膜,可选择甘油作为添加剂.
关键词:
BaTiO3
,
铁电薄膜
,
微弧氧化
,
添加剂
王敏
,
郭会勇
,
李文芳
材料导报
介绍了微弧氧化法的基本原理和工艺过程；综述了微弧氧化法制备铁电薄膜的发展历程及最新研究进展；讨论了目前微弧氧化制备铁电薄膜过程中存在的主要问题；提出了合理选择溶液体系和溶液浓度,研究工艺参数对薄膜表面形貌和铁电、介电性能的影响,提高薄膜表面质量是促进微弧氧化制备铁电薄膜技术发展的关键.
关键词:
微弧氧化
,
铁电薄膜
,
阳极氧化
