過去幾十年,熱釋電材料作為敏感元件被廣泛應(yīng)用于紅外探測器中。其中本征熱釋電材料主要利用自發(fā)極化隨溫度的變化而產(chǎn)生的熱釋電效應(yīng),因此其無需外加電場,室溫附近溫度穩(wěn)定性好,噪音小,具有可逆性,有利于小型化,是未來的發(fā)展方向。Bi_0.5Na_0.5TiO₃（BNT）是典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),室溫下是鐵電三方相（R3c）,具有良好的鐵電性能、壓電性能和熱釋電性能。與其他無鉛材料相比較,BNT由于具有大的室溫?zé)後岆娤禂?shù)（p）、較大的自發(fā)剩余極化強(qiáng)度（P_r約38?C/cm²）、高的居里溫度（T_c約320℃）、價格低廉、制備工藝較為簡單等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是最有可能取代含鉛陶瓷的無鉛熱釋電材料之一。近幾十年來,BNT基熱釋電性能包括熱釋電系數(shù)和探測率優(yōu)值已經(jīng)有了很大的提升,有些BNT基材料的熱釋電系數(shù)（p）甚至已經(jīng)超過商用PZT。但是目前這些性能優(yōu)異的BNT基熱釋電材料最大的缺點(diǎn)是退極化溫度普遍較低,從而限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。主要是由于在制備紅外探測器的過程中,熱釋電陶瓷材料會經(jīng)歷一系... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱釋電效應(yīng)及紅外探測器
        1.2.1 熱釋電效應(yīng)及其應(yīng)用
        1.2.2 熱釋電型紅外探測器
        1.2.3 熱釋電探測器性能
            1.2.3.1 熱釋電響應(yīng)
            1.2.3.2 噪聲等效功率
    1.3 熱釋電材料的工作模式與分類
        1.3.1 熱釋電材料的工作模式
        1.3.2 熱釋電材料的分類
        1.3.3 熱釋電材料的選擇
    1.4 鈦酸鉍鈉(BNT)基無鉛鐵電材料
        1.4.1 鈦酸鉍鈉(BNT)的基本特性
        1.4.2 鈦酸鉍鈉(BNT)基的改性研究
        1.4.3 鈦酸鉍鈉(BNT)基的相圖種類
        1.4.4 鈦酸鉍鈉-鈦酸鋇(BNT-BT)陶瓷材料
        1.4.5 鈦酸鉍鈉-鈮鎳酸鋇(BNT-BNN)陶瓷材料
    1.5 論文主要研究內(nèi)容及研究思路
第2章 實(shí)驗及測試方法
    2.1 實(shí)驗原料、儀器與制備工藝
        2.1.1 實(shí)驗原料
        2.1.2 實(shí)驗儀器
        2.1.3 制備工藝
    2.2 測試表征方法
        2.2.1 樣品體積密度
        2.2.2 微觀形貌
        2.2.3 物相鑒定
        2.2.4 熱釋電性能
        2.2.5 熱穩(wěn)定性
        2.2.6 鐵電性能
        2.2.7 介電溫譜
        2.2.8 介電頻譜
        2.2.9 熱學(xué)測試
第3章 BNT-BNN熱釋電性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗過程
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 相結(jié)構(gòu)與微結(jié)構(gòu)
        3.3.2 鐵電性能
        3.3.3 介電性能
        3.3.4 熱釋電性
        3.3.5 熱穩(wěn)定性
    3.4 小結(jié)
第4章 高BaTiO_3 含量的四方相BNT-BT陶瓷熱釋電性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗過程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 相結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)
        4.3.2 熱釋電性能
        4.3.3 介電性能及退極化溫度的確定
        4.3.4 不同頻率對探測率優(yōu)值FOMs的影響
        4.3.5 熱穩(wěn)定性
        4.3.6 與其它材料熱釋電性能的對比
    4.4 小結(jié)
第5章 納米氧化鋅對0.8BNT-0.2BT材料退極化溫度的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗過程
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 相結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)
        5.3.2 介電溫譜
        5.3.3 熱釋電性能
    5.4 小結(jié)
第6章 靜水壓力對BNT基材料鐵電性能的影響
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗過程
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 樣品0.98BNT-0.02BNN在靜水壓力下的鐵電性
        6.3.2 樣品0.96BNT-0.04BNN在靜水壓力下的鐵電性
        6.3.3 樣品0.8BNT-0.2BT在靜水壓力下的鐵電性
        6.3.4 樣品0.8BNT-0.2BT+0.1ZnO在靜水壓力下的鐵電性
    6.4 小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3189003