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如何處理好鈦酸銅鈣的使用 |
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| 鈦酸銅鈣－－CaCu3Ti4O12化合物(簡稱CCTO)為鈣鈦礦立方晶系結(jié)構(gòu)。最近文獻(xiàn)報道了CaCu3Ti4O12具有反常的巨介電常數(shù)（ε≈104-105）和極低的損耗（tgδ≈0.03）,特別是在很寬的溫區(qū)范圍內(nèi)（100-400K）介電常數(shù)值幾乎不變，反映了介電響應(yīng)的高熱穩(wěn)定性。且不需要特殊的制造過程，燒結(jié)溫度也不高，約為1000℃~1100℃上下，是一般介電材料（鈦酸鉛）難以達(dá)到的性質(zhì)。這些良好的綜合性能，使其有可能成為在高密度能量存儲、薄膜器件（如MEMS、GB-DRAM）、高介電電容器等一系列高新技術(shù)領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。
可是該類材料最大的反常還在于冷卻到100K以下介電常數(shù)發(fā)生急劇下降（ε≈100），X射線衍射（XRD）、拉曼散射和中子衍射分析表明即使冷卻到35K也沒有觀察到任何長程結(jié)構(gòu)上的相變。XRD分析表明該特性有悖于鐵電性局域極矩合作有序化所作的解釋。以上這些特性至今也沒有令人信服的解釋。所以搞清這類材料的巨介電特性、高的熱穩(wěn)定性以及在100K以下的反常下降機(jī)理具有重要的理論和實用意義。
鈦酸銅鈣溶膠凝膠法形成機(jī)理與SEM比較：
溶劑的揮發(fā)性是影響薄膜質(zhì)量的重要方面，Sol-Gol法制備膜的多孔性依賴于分子級產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、縮聚和蒸發(fā)的相對速率幾方面，縮聚使薄膜變硬，蒸發(fā)使其致密，提高蒸發(fā)速率有利于形成致密的薄膜 ，蒸發(fā)過快，膜不均勻，易留下孔洞和開裂。
a 無水乙醇為溶劑
b 乙二醇為溶劑；
c 異丙醇為溶劑
d 乙二醇甲醚為溶劑
可看出以無水乙醇為溶劑（鈦酸鎂）時，膜的表面很不光滑，和無水乙醇揮發(fā)性極強(qiáng)有關(guān)，乙醇快速揮發(fā)導(dǎo)致薄膜形成快速而出現(xiàn)斑痕，難以得到均勻致密的薄膜。乙二醇和異丙醇作為溶劑時鈦酸鋇的表面出現(xiàn)了裂痕和孔洞，雖然薄膜上沒有裂開的地方，薄膜很均勻，但是顆粒小，不利于形成具有鐵電性的薄膜。乙二醇甲醚作溶劑的膜表面比較均勻、光滑，而且晶粒也較大。
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