Sol-gel法制备(1-x)BZT-xBCT薄膜开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

(1-x)bzt-xbct，即(1-x)ba(zr_0.2ti_0.8)o₃-x(ba_0.7ca_0.3)tio₃，是一种近年来引起广泛关注的无铅压电陶瓷材料体系。

其在准同型相界(mpb)附近展现出优异的压电、介电性能，有望替代传统的含铅压电材料，应用于传感器、驱动器等领域。

本研究旨在采用sol-gel法制备(1-x)bzt-xbct薄膜，并系统研究其微结构、相组成、介电、铁电以及压电性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，无铅压电材料的研究受到越来越多的关注，其中(1-x)bzt-xbct体系因其优异的压电性能和良好的生物相容性而备受瞩目。

国内外学者对该体系进行了大量的研究，主要集中在以下几个方面：
#国内研究现状
国内学者在bzt-bct陶瓷和薄膜的制备、性能及应用方面开展了广泛的研究。

例如，清华大学的学者采用固相反应法制备了bzt-bct陶瓷，并研究了其压电性能与组分、烧结温度的关系[1]。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

#主要内容
本研究将采用sol-gel法制备不同x值的(1-x)bzt-xbct薄膜，并对其进行系统的结构和性能表征，主要研究内容包括：
1.溶胶-凝胶工艺参数优化:研究不同前驱体、溶剂、螯合剂、ph值、陈化时间等对溶胶稳定性和薄膜质量的影响，确定最佳的sol-gel工艺参数，以制备出高质量的(1-x)bzt-xbct薄膜。

2.薄膜的结构表征:采用x射线衍射仪(xrd)分析薄膜的晶体结构和相组成，确定薄膜的晶粒尺寸和结晶度。

利用扫描电子显微镜(sem)观察薄膜的表面形貌和截面结构，分析薄膜的致密性和均匀性。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用sol-gel法制备(1-x)bzt-xbct薄膜，具体步骤如下：
1.溶胶制备:首先，根据化学计量比称取ba、zr、ti、ca的前驱体，将其溶解于有机溶剂中，并加入适量的螯合剂和稳定剂。

通过控制溶液的ph值、反应温度和时间等参数，制备出稳定、透明的(1-x)bzt-xbct溶胶。

2.薄膜沉积:将制备好的溶胶滴涂在经过清洗处理的衬底上，然后利用旋涂法将溶胶均匀地铺展在衬底表面，形成一层薄膜。

5. 研究的创新点

1.系统研究sol-gel工艺参数对(1-x)bzt-xbct薄膜质量的影响:本研究将深入研究前驱体、溶剂、螯合剂、ph值、陈化时间等sol-gel工艺参数对薄膜质量的影响，确定最佳的制备工艺参数，以获得高质量的(1-x)bzt-xbct薄膜，为该体系的进一步研究和应用奠定基础。

2.深入研究(1-x)bzt-xbct薄膜的微结构、相组成与电学性能之间的关系:本研究将采用多种表征手段，系统地研究(1-x)bzt-xbct薄膜的微结构、相组成、介电、铁电以及压电性能，并分析其随组分的变化规律，以期揭示薄膜的结构与性能之间的内在联系。

3.结合理论分析和模拟计算，深入理解(1-x)bzt-xbct薄膜的性能变化机制:本研究将结合相关理论，分析(1-x)bzt-xbct薄膜的结构和性能变化机制。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王波，胡永祥，张树人，等. sol-gel法制备bifeo3-pbtio3铁电薄膜及其表征[j].功能材料，2018，49(12):12051-12055.

2. 张金玲，张孝彬，周志强. sol-gel法制备srbi2ta2o9铁电薄膜及其性能研究[j]. 功能材料，2017，48(02):2097-2100.

3. 张金玲，周志强. sol-gel法制备srbi2ta2o9铁电薄膜及其性能研究[j].功能材料，2017,48(02):2097-2100.