BaBiO3陶瓷靶材的烧制工艺优化及其晶粒生长机制

作者：屈婧婧 苏琪 刘飞 沈乃瑞 袁昌来 刘笑 蒙柳方

单位：1.桂林电子科技大学电子工程与自动化学院2.桂林航天工业学院科技处3.桂林电子科技大学机电工程学院4.桂林电子科技大学材料科学与工程学院

关键词：铋酸钡  烧制工艺  正交实验  晶粒生长机制  靶材  质量衡量指标

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(12):3222-3229

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220387

摘要：

高质量的陶瓷靶材对于射频磁控溅射法可镀制出综合性能优异的BaBiO3基负温度系数热敏薄膜至关重要。基于此，本工作以纯Ba Bi O3靶材样品的收缩率、平整度和体积密度为主要质量特性衡量指标，通过改变保压时间、烧结温度、保温时间和升温速率等4个因素，设计了正交实验并加以分析各因素与靶材质量指标的构效关系。同时，基于烧结行为对BaBiO3靶材晶粒生长的影响关系，包括调控烧结温度、保温时间和升温速率等关键烧结工艺参数，结合唯象方程和截距法，探讨了晶粒生长机制、生长指数n与关键影响因素间的内在关联性。基于此，进一步联合X射线衍射、Raman光谱、扫描电子显微镜和能谱等表征方法分析了不同工艺参数条件下靶材样品的相结构和元素构成，从而验证了正交化实验的有效性。结果表明，获得综合质量较优(变形程度小、致密度高和表观质量良好)的BaBiO3陶瓷靶材的烧制工艺为：保压时间12 min、烧结温度750℃、保温时间120 min和升温速率2℃/min。

基金项目：

广西制造系统与先进制造技术重点实验室主任课题(20–065–40–001Z)； 国家自然科学基金青年科学基金(61801135)；

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