Sc2W3O12薄膜制备及其负热膨胀性能

无机材料学报, 2015, 30(12): 1278-1282. doi: 10.15541/jim20150219

Sc2W3O12薄膜制备及其负热膨胀性能

张志萍 ^1, , 刘红飞 ^2, , 潘坤旻 ^3, , 陈小兵 ^4, , 曾祥华 ^5,

1.扬州大学广陵学院,扬州225009;扬州大学物理科学与技术学院,扬州225002

2.扬州大学物理科学与技术学院,扬州,225002

3.扬州大学物理科学与技术学院,扬州,225002

4.扬州大学物理科学与技术学院,扬州,225002

5.扬州大学物理科学与技术学院,扬州,225002

基金项目: University Natural Science Research Foundation of Jiangsu Province 14KJB430025) Yangzhou University Science and Technique Innovation Foundation (2010CXJ081) 扬州大学科技创新基金(2010CXJ081) National Natural Science Foundation of China (51102207) 国家自然科学基金(51102207) 江苏省高校自然科学基金(14KJB430025)

关键词：负热膨胀 , 薄膜 , 脉冲激光沉积 , 钨酸钪

Synthesis of Negative Thermal Expansion Sc2W3O12 Thin Film

Keywords： negative thermal expansion , thin film , pulsed laser deposition , Sc2W3O12

采用脉冲激光沉积法制备了斜方相Sc2W3O12薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对Sc2W3O12靶材和Sc2W3O12薄膜组分、表面形貌和靶材断面形貌进行表征,研究衬底温度与氧分压对薄膜制备的影响.采用变温XRD和热机械分析仪(TMA)分析了Sc2W3O12陶瓷靶材和薄膜的负热膨胀特性.实验结果表明:经1000℃烧结6h得到结构致密的斜方相Sc2W3O12陶瓷靶材,其在室温到600℃的温度范围内平均热膨胀系数为-5.28×10-6 K-1.在室温到500℃衬底温度范围内脉冲激光沉积制备的Sc2W3O12薄膜均为非晶态,随着衬底温度的升高,薄膜表面光滑程度提高;随着沉积氧压强增大,表面平整性变差.非晶膜经1000℃退火处理7 min后得到斜方相Sc2W3O12多晶薄膜,在室温到600℃温度区间内,Sc2W3O12薄膜的平均热膨胀系数为-7.17×10-6 K-1.

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