BaTiO3介电薄膜的微弧氧化制备及表面形貌

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2011, Vol. 39 ›› Issue (11): 109-113,119.

BaTiO₃介电薄膜的微弧氧化制备及表面形貌

王敏郭会勇黄文波李文芳^†张果戈

华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2011-05-16 修回日期:2011-07-25 出版日期:2011-11-25 发布日期:2011-10-03
通信作者: 李文芳(1964-) ，男，教授，主要从事材料表面工程研究． E-mail: mewfli@ scut． edu． cn E-mail:winawang@163.com
作者简介:王敏(1978-) ，女，博士生，广东技术师范学院讲师，主要从事材料表面工程研究．
基金资助:
中国博士后科学基金资助项目( 200902317)

Preparation of BaTiO₃ Dielectric Film via Micro-Arc Oxidation and Surface Morphology of the Product

Wang Min Guo Hui-yong Huang Wen-bo Li Wen-fang Zhang Guo-ge

School of Materials Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2011-05-16 Revised:2011-07-25 Online:2011-11-25 Published:2011-10-03
Contact: 李文芳(1964-) ，男，教授，主要从事材料表面工程研究． E-mail: mewfli@ scut． edu． cn E-mail:winawang@163.com
About author:王敏(1978-) ，女，博士生，广东技术师范学院讲师，主要从事材料表面工程研究．
Supported by:
中国博士后科学基金资助项目( 200902317)

摘要/Abstract

摘要： 通过正交试验优化了微弧氧化制备表面形貌较好、粗糙度较小的BaTiO₃薄膜的工艺参数，对最优工艺参数下制备的薄膜进行了表征，并研究了溶液浓度、电流频率、电流密度和反应时间对薄膜表面形貌和表面粗糙度的影响．结果表明: 在最优工艺条件下( Ba( OH)₂溶液浓度0. 5mol /L、电流频率100Hz、电流密度2. 0 A/cm²、反应时间5 min) ，所得薄膜主要由四方相BaTiO₃组成，其在1 kHz 下的介电常数为113. 0; 随着溶液溶度和电流频率( 150Hz 以下) 的增加、电流密度的减小、反应时间的缩短，薄膜表面变得平整，粗糙度变小．

关键词: 微弧氧化, 钛酸钡薄膜, 介电性能, 表面形貌, 表面粗糙度

Abstract:

Barium titanate film with good surface morphology and small surface roughness was prepared via microarc oxidation,and the corresponding preparation parameters were optimized by orthogonal test. Then,the film prepared under the optimal conditions was characterized,and the influences of solution concentration,current frequency,current density and reaction time on the surface morphology and roughness of the film were investigated. The results show that,under the optimal conditions,namely a Ba( OH)₂ solution concentration of 0. 5mol /L,a current frequency of 100Hz,a current density of 2. 0 A/cm² and a reaction duration of 5 min,the prepared film is mainly composed of tetragonal BaTiO₃ and is of high dielectric constant ( 113. 0) at 1kHz,that the surface roughness of the film decreases with the increase of solution concentration and current frequency ( less than 150Hz) and with the decrease of current density and reaction time.

Key words: micro-arc oxidation, barium titanate film, dielectric property, surface morphology, surface roughness

中图分类号:

TM22+3

王敏郭会勇黄文波李文芳张果戈. BaTiO₃介电薄膜的微弧氧化制备及表面形貌[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2011, 39(11): 109-113,119.

Wang Min Guo Hui-yong Huang Wen-bo Li Wen-fang Zhang Guo-ge. Preparation of BaTiO₃ Dielectric Film via Micro-Arc Oxidation and Surface Morphology of the Product[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2011, 39(11): 109-113,119.

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