丝网印刷法制备热释电厚膜

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位

2、论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要锆钛酸铅(PbZrTiO3，简称PZT)材料具有优异的铁电、压电、热释电性能，被广泛用于制造各种传感器、换能器与驱动器。为了满足大功率激光器和灵巧弹药等对红外探测器频率响应高、敏感元面积大的使用要求，本论文开展了PZT厚膜材料和单元红外探测器的研究。在PZT厚膜材料研究方面：为提高厚膜的印刷质量，对丝网印刷浆料的有机载体配方、粉体载体比例、球磨工序等工艺进行

3、了研究，制备出了具备良好稳定性、均匀性与流变特性的厚膜浆料。通过对厚膜形貌、微观结构、介电与热释电性能的分析与测试，优化了厚膜的烧结与极化工艺。在最优工艺条件下制备的厚膜为单一的钙钛矿结构，居里温度425℃，常温1kHz下的相对介电常数与损耗角-92正切分别为85.46与0.01584，热释电系数为9.14×10C/cm·K。研究了厚膜在烧结过程中的致密化问题，分析了“骨架结构”对厚膜致密度的影响，提出并验证了一定程度的孔隙率对材料红外探测性能的提高具有积极作用。在PZT厚膜红外探测器方面：初步研究了激光刻蚀制作热释电单元探测

4、器的2工艺。探测器面积5×5mm，在黑体温度500K、斩波器频率8.5Hz~2217Hz的范78围内，测量了器件的电压响应与噪声，计算出探测率为3.4×10~1.7×101/2-1cmHzW，工作带宽为1.2kHz，性能优良，可满足应用要求。关键词：丝网印刷，厚膜，PZT，热释电IABSTRACTABSTRACTLeadzirconatetitanate(PZT)materialswerewidelyusedforsensorsandactuatorsfortheirpromisingferroelectric,piezoel

5、ectricandpyroelectricproperties.Inthisthesis,screen-printedPbZr0.3Ti0.7O3thickfilmmaterialsandsingle-elementinfrareddetectorswereinvestigated.Thethickfilmpastespreparationparameterswerestudied.Organiccomponent,proportionofpowderandball-millingprocesswereoptimized.Pa

6、steswithimprovedstability,uniformityandrheologicalpropertiesaremade.Influencesofsinteringprofileandpolarizationfieldwereinvestigatedtoimprovethickfilmsproperties.Thecrystallization,microstructure,dielectricandpyroelectricpropertieswerestudied.Thickfilmsfabricatedbyo

7、ptimumprocessshowpureperovskitestructure;Curietemperaturewas425℃;dielectricconstantandlosstangenttestedat1kHzunderroomtemperaturewere85.46and0.01584respectively;pyroelectriccoefficientwas-929.14×10C/cm·K.Thedensificationand“skeletonstructure”ofthickfilmswerediscusse

8、d.Itwasindicatedthatthickfilmswithappropriateporosityhavebetterdetectivity.2Single-elementinfrareddetectorwith5×5mmareabasedonPZTthickfilm