学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

锆钛酸铅有机复合热释电材料的制备及性能研究

作　者: 仝金雨
导　师: 姜胜林
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 热释电性 UFPA 复合材料探测率优值铁电性聚合物
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 160次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

热释电红外传感器具有成本低廉、无需制冷及红外波长无选择性等优点,在红外探测和红外成像方面占有极其重要的地位,从而引起越来越多研究者的兴趣。本文采用传统的固相法制备了热释电PZT陶瓷,通过球磨制得了PZT陶瓷粉体,以传统的热压工艺制备了PZT/PVDF复合热释电材料,并系统地研究了PZT/PVDF复合热释电材料地介电、压电及热释电性,计算了其探测率优值Fd,并进一步从理论上进行了探讨。本文主要研究内容如下:采用传统的单轴拉伸工艺制备了拉伸的PVDF薄膜。结果表明最佳工艺条件是拉伸温度为80℃,拉伸比R=5,退火温度是120℃,在此条件下测得PVDF薄膜具有明显的铁电性,热释电系数p=0.3×10-8c/cm2·K,压电系数d33=9 PC/N,tanδ=0.015,εr=12。采用传统的固相法制备了热释电PZT陶瓷,通过SEM、XRD、XPS等分析方法,对其所产生的“束腰”消失现象进行了分析。研究结果表明,过量的Mn偏析于晶界,使材料的晶界具有P型导电性,偏析Mn的量越多,晶界P型导电性越强,氧缺位钉扎电畴的能力下降,电畴容易反转,从而导致“束腰”现象的消失。通过传统的热压工艺制备了0-3型PZT/PVDF复合热释电材料,运用SEM、XRD等分析手段对其表面形貌及微观结构进行了分析,详细讨论了陶瓷体积分数、极化强度和极化温度对其介电、压电、热释电的影响,结果表明,当陶瓷体积分数为0.47时,热释电系数p及探测率优值Fd均达到一个最大值,分别为9.58×10-8c/cm2·K、13.5×10-5Pa-1/2,与PZT陶瓷相比,Fd提高了35%。初步从理论上对铁电陶瓷-铁电聚合物复合热释电材料进行了研究,并分别推导出了0-3/1-3混合连通型及0-3/3-3混合连通型铁电陶瓷-铁电聚合物复合热释电材料的热释电系数的表达式。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-23
  1.1 引言  9-11
  1.2 UFPA 探测材料的发展概况  11-18
  1.3 热释电复合材料的发展概况与选择  18-21
  1.4 选题意义及主要研究内容  21-23
2 PVDF 热释电薄膜的制备及性能表征  23-36
  2.1 PVDF 的结构、基本性质及铁电相的制备方法  23-25
  2.2 PVDF 热释电薄膜的制备及表征  25-28
  2.3 拉伸工艺对PVDF 薄膜微观结构的影响  28-33
  2.4 PVDF 薄膜的电性能表征  33-35
  2.5 本章小结  35-36
3 0－3 型PZT/PVDF 复合热释电材料的制备及表征  36-75
  3.1 引言  36-44
  3.2 PZT 粉体的制备及其性能研究  44-56
  3.3 0－3 型PZT/PVDF 复合热释电材料的制备及性能  56-72
  3.4 界面效应机理的初探  72-73
  3.5 本章小结  73-75
4 混合连通型复合热释电材料的理论研究  75-86
  4.1 引言  75
  4.2 0－3/1－3 混合连通型复合材料热释电性的理论研究  75-82
  4.3 0－3/3－3 混合连通型复合材料热释电性的理论研究  82-85
  4.4 本章小结  85-86
5 全文总结  86-88
  5.1 本工作的主要结论  86-87
  5.2 有待深入研究的问题及前景展望  87-88
致谢  88-89
参考文献  89-97
附录（攻读硕士学位期间发表论文目录）  97

锆钛酸铅有机复合热释电材料的制备及性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文