热处理对钛酸锶钡薄膜光学性能的影响

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退火温度对TiO_2薄膜结构和光学性能的影响

刘佳等　退火温度对Ti O 2薄膜结构和光学性能的影响40　退火温度对TiO 2薄膜结构和光学性能的影响刘佳,朱昌(西安工业大学光电工程学院,陕西西安710032) [摘　要]　为制备光学性能良好的Ti O 2薄膜。

采用离子束溅射(I B S )的方法,改变退火温度,在Si 基底上制备氧化钛(Ti O 2)薄膜。

利用XRD 、XPS 、SE M 测试薄膜的成分、结晶形式和表面形貌,椭圆偏振光谱仪分析薄膜折射率和消光系数。

试验结果发现:随退火温度的增加,薄膜由锐钛矿相变为金红石相,400℃薄膜结晶为锐钛矿相Ti O 2,1100℃退火后,薄膜结晶为金红石相Ti O 2;退火温度升高使薄膜折射率和消光系数随之升高。

由此可得,800℃退火时,Ti O 2薄膜具有最佳光学性能。

[关键词]　Ti O 2;退火温度;结晶;光学性能;薄膜;离子束溅射[中图分类号]TG174.444;O484.4 [文献标识码]A [文章编号]1001-3660(2009)01-0040-03Effect of Annea li n g Tem pera tureon the Structure and O pti ca l Properti es of T iO 2F ilm sL I U J ia,ZHU C hang(School of Op t oelectr onic Engineering School,Xi’an Technol ogical University,Xi’an 710032,China )[Abstract]　Titaniu m di oxide (Ti O 2)thin fil m s have synthesized on silicon wafers by i on bean s puttering (I B S )at different annealing te mperature .XRD ,SE M were used t o analyze the component crystal and surface t opography;XPS was used t o analyse the component;Elli p s ometry s pectral apparatus was used t o analyse the refractive index and extincti on coefficient .It was f ound that,annealed at 400℃anatase phase appeared in Ti O 2thin fil m s .Annealed at 800℃,ruile phase appeared in Ti O 2thin fil m s .Annealed at te mperature above 1100℃,anatase phase changed int o ruile phase com 2p letely .A s anealing te mperature increase,the refractive index and extincti on coefficient of the thin fil m s increase .The Ti O 2thin fil m s annealed at 800℃has the best op tical p r operties .[Key words]　Ti O 2;Annealing Te mperature;Crystal;Op tical perf or mance;Thin fil m ;I on bean s puttering[收稿日期]2008-11-18[作者简介]刘佳(1982-),女,回族,内蒙古呼和浩特人,在读硕士,研究方向为薄膜技术。

热处理温度对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜结构与性能影响的研究

１ｊ（
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牵与探讨
（）面形貌ａＪ表
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图１不同试样的表面形貌
由图１中可以看出，不同的热处理条件，薄
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ｊ与探时
热处理温度对Ｂ０Ｓ０ＴＯ薄膜ａ．ｒ５ｉ３５．结构与性能影响的研究
于乐海付兴华
（山东工业职业学院，淄博２５４）（５６１济南大学材料学院，济南２０２）５０２
摘要：采用ＨＡｉｎ２４Ｐｇｅｔ９Ａ阻抗分析仪、Ｘ衍射、ｌ４扫描电镜等测试方法研究了热处理温度对Ｂｒ一ＴＯａＳ．ｉ，
（Ｓ）ＢＴ薄膜结构与性能的影响。当升／降温速率为０５～ｌ℃ ／ｉ．ｍｎ时，得到的薄膜表面均匀、无裂纹、孔洞。经过７０℃退火处理后，５薄膜的介电性能最佳，即具有较高的相对介电常数和较小的介质损耗。关键词：降温速率；火；升／退钛酸锶钡薄膜；介电性能；结构特征
阻抗测试仪（ｍｅｅｃｎｌｅ）Ｉｐｄｎｅａａｙｒ。ｚ用溶胶一凝胶工艺制备了ＢｏＳｏＴＯ前ａｒｉ，ｓ．
躯体溶液，其粘度为（～）０Ｐ．，Ｈ值为３４ ×ｌ一ａＳｐ
３～４
术已经应用于（ａＳ）ｉ，Ｂ，ｒＴ薄膜的制备过程中，Ｏ包括Ｒｄｒｕｎｙ射频）溅射法，ａｉＦｑｅｃ（ｏｅ一多离子束反应溅射法，脉冲激光沉积，金属有机化学气相沉积法，溶胶一凝胶法和水热电化学方法等＂，】特别是溶胶一凝胶法由于其独特的优点而得到

热处理温度对TiO2光催化膜性能的影响

ｄｒｔｃｌａｅｔｅｐｏｏａａｙｉｅｈｏｏｙｉｔｒｃｉａｗａｅｒａｍｅｔｐｌａｉｎ．ｏ— ｅｍｅｈｄｅｆｉｔｔｈｈｔｃｔｌｔｔｃｎｌｇｏｐａｔｌｔｒｔｅｔｎｐｉｔｏａｉｃｎｃａｃｏＳｌｇｌｔｏｗａｓｄｔｒｐｒ（２ｆｍｎｆｅｇａｓｎｔＴｈｒｈｌｇｎｔｕｔｒｆｔｅＴｉｉｃｔ— ｓｕｅｏｐｅａｅＴｉｉｏｉｒｌｅ．ｅｍｏｐｏｏｙａｄｓｒｃｕｅｏｈｏ２ｆｍａａ３ｌｂｓｌｌｓｓｕｄｒｄｆｅｅｔｈｔｔｅｔｅｔｔｍｐｒｔｒｓｗｅｅｓｓｅｔｃｌｖｓｉａｅｙｔｅｍａｇａｉ — ｙｔｎｅｉｒｎｅｒａｍｎｅｅａｕｅｒｙｔｍａｉｙｉｅｔｔｄｂｈｒｌｒｖｍｅｆａａｎｇ
２ＳａｅＫｅａｏａｒｆｏｕｉｏｔｌｎｓｕｃｕｅＴｎｉｅｉ，ｈｎｈｉ００２。ｈｎ）．ｔｔｙＬｂｒｔｙｏｌｔｎＣｎｒｄＲｅｒｅＲｅｓ，ｏａｌｖｒｔＳａｇａ０９ＣｉｏＰｌｏｏａｏＵｎｓｙ２ａ
的单层负载量逐渐增大，膜催化剂降解水中苯酚的能力逐渐提高．当苯酚初始质量浓度为２ａ．～，ｇＬ反应２ｈ４ｎ，个
焙烧温度条件下制得的Ｔｉ膜催化剂对苯酚的去除率都可达９％以上．０关键词：水处理；膜；资讯
第３卷第６６期
２００８年６月
同济大学学报（然科学版）自
ＪＵＲＡＦＴＮＪＵＶＲＩＹＮＴＲＬＳＩＮＣ）ＯＮＬＯＯＧ１ＮＩＥＳＴ｛ＡＵＡＣＥＥ

超声喷雾热解法制备钛酸锶钡薄膜工艺及性能研究_第二章钛酸锶钡研究现状_16_22

8第二章钛酸锶钡研究现状2.1 钛酸锶钡（BST ）基本结构与性质根据晶体结构测定和理论分析，钛酸锶钡是一种位移型铁电材料[14]，对应于位移型相变，即是由于原子（这里是指Ti 4+）的非谐性振动，偏离了原来平衡时所处的中心位置，从而产生了自发极化。

从结构的角度来说，钛酸锶钡具有典型的ABO 3型钙钛矿结构，基本结构如图2-1所示，半径较大的Ba 2+/Sr 2+占据了立方晶格的八个顶点，半径较小的Ti 4+占据在立方体的中心位置，O 2-则处在了六个面心位置上。

这些O 2-构成了如图（b ）所示的氧八面体，Ti 4+处在了中心位置，整个晶体可以看成由氧八面体共顶点连接而成，各氧八面体之间的空隙则由Ba 2+/Sr 2+占据。

正氧八面体具有3 个四重轴，4 个三重轴和 6 个二重轴(图中2、3、4分别表示其对称轴方向)。

当受到局部电场作用时，Ti 4+就会偏离八面体的中心位置，从而发生自发极化，方向是沿三个高对称轴方向之一。

并且由于Ti 4+半径较小、电价较大，所以这种材料极化率很大。

(a) (b)图2-1 钙钛矿结构及其氧八面体钛酸钡是最早发现的钙钛矿型铁电体，它具有高的介电常数，在室温时为1400左右，而在居里温度时则可达到6000－10000。

但是由于较大的介电损耗(可达0.01－0.02)而限制了它的运用，为了克服这个缺点，常用Sr 2+取代部分Ba 2＋以实现改性。

因而，从材料学的观点看，钛酸锶钡（Ba x Sr 1-x TiO 3）是由钛酸锶和钛酸钡的形成的无限固溶体。

在这个固溶体中，其晶胞常数、居里温度都将会发生变化，其晶胞常数随着锶的含量增加、钡含量减少而减小；同样，居里温度也有类似的变化，根据经验公式，块材的居里温度跟钡含量关系可以写成 Tc =371x－241,而薄膜的居里温度跟钡含量关系则为Tc = 185.23x－176.04，块体材料与薄膜材料的居里温度差异可能是由于薄膜中晶粒尺寸不同的缘故。

退火热处理对钛酸锶钡陶瓷介电性能的影响研究

28 今日制造与升级Technology 技术1 概述钛酸锶钡（BST ）是钛酸锶（SrTiO 3）固溶于钛酸钡（BaTiO 3）而形成的固溶体，是一种重要的电子陶瓷材料，能够广泛应用于电容器、铁电存储器等电子元件，吸引了大量的研究学者对其展开研究[1-8]。

在实际应用中BST 材料具有不同的性能参数，较小的介电常数（30<εr <1500）[9]可以保证移相器与空间的阻抗匹配。

但在谐振器、滤波器等应用中需要大介电常数的BST 材料，因为介电常数越大，谐振器的尺寸也就越小[10]。

对于BST 介质材料，微波应用中低介质损耗和高可调谐性是一对互相制约的因素，如何在保持较高调谐性的同时降低材料的介质损耗是研究的难点。

BST 陶瓷的性能与制备工艺密切相关，有实验表明，陶瓷材料经过退火可以通过晶粒的变化减小相间应力，弥合微裂纹。

因此，本研究主要研究内容为研究退火热处理工艺对BST 陶瓷介电性能的影响规律。

2 实验制备与测试2.1 样品的制备及物理性能以BaCO 3、SrCO 3和TiO 2为原料，采用传统固相法合成Ba x Sr 1-x TiO 3（x =0.2、0.3、0.4、0.45）。

具体制备工艺如下：按照BaCO 3∶SrCO 3∶TiO 2的摩尔比为0.2∶0.8∶1，0.3∶0.7∶1，0.4∶0.6∶1，0.45∶0.55∶1来配比原料。

将配比好的原料放入球磨罐当中，加入酒精作为球磨介质，球磨12h 后将混合均匀的浆料在烘箱中烘干，用200目的筛网过筛，在1150℃保温2h ，合成BST 粉体。

将预烧的BST 粉体，放入球磨罐中，加入酒精介质，球磨12h 。

取出后在50℃下烘干，最后加入PVA 进行造粒，造粒完成后，在模具直径为Ф12mm 下进行压片，压制成Ф12×1mm 的圆片式样，将生坯升温至500℃，保温30min 进行排胶。

将排完胶的坯料在1420℃烧结成Ba 0.2Sr 0.8TiO 3、Ba 0.3Sr 0.7TiO 3、Ba 0.4Sr 0.6TiO 3、Ba 0.45Sr 0.55TiO 3陶瓷，分别简写为BST x =0.2、BST x =0.3、BST x =0.4、BST x =0.45。

热处理对钛合金的影响

热处理对钛合金的影响钛合金是一种重要的结构材料，以其高强度、低密度和良好的耐腐蚀性而在航空航天、汽车、医疗和化工等领域得到广泛应用。

热处理是改变材料性能的一种关键工艺，对钛合金的影响也十分显著。

本文将探讨热处理对钛合金性能的影响，以及常用的热处理方法。

一、热处理的作用热处理是通过加热和冷却处理材料，以达到改善材料性能的目的。

对钛合金而言，热处理可以使其显微组织发生变化，进而改变其力学性能、耐腐蚀性和疲劳性能等。

热处理还可以消除材料内部的应力和缺陷，提高材料的可用性和稳定性。

二、常用的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是将钛合金加热至固溶温度，使其中的合金元素溶解到固溶体中，然后迅速冷却以固定合金元素的固溶浓度。

固溶处理可以改善钛合金的塑性和可加工性，提高其强度和硬度。

然而，过长的固溶时间可能导致钛合金的晶界腐蚀敏感性增加。

2. 淬火处理淬火是将加热至高温的钛合金迅速冷却至室温，以形成的固溶体。

淬火处理可以提高钛合金的强度、硬度和耐磨性。

“淬火和回火”联合处理可以进一步提高钛合金的强度和韧性。

3. 回火处理回火是将淬火处理后的钛合金再次加热至较低的温度，保温一段时间后冷却。

回火处理可以消除淬火过程中的应力，并使材料的硬度和强度得到均衡。

回火温度和保温时间的选择也是影响回火效果的重要因素。

4. 等温固化处理等温固化是将加热至高温的钛合金在一定时间内保持在合金元素的固溶度下进行处理。

等温固化可以提高钛合金的耐磨性和抗热稳定性，但过长的等温时间会导致材料的晶粒长大，降低硬度和强度。

三、热处理对钛合金性能的影响1. 力学性能热处理可显著改善钛合金的力学性能。

固溶处理和淬火处理可以提高钛合金的强度、硬度和耐磨性，适当的回火处理则可提高材料的韧性。

通过合理选择热处理工艺和参数，可以实现钛合金力学性能的最优化。

2. 耐腐蚀性能钛合金的耐腐蚀性是其在航空航天和化工领域得以应用的重要因素。

热处理可以改善钛合金的耐腐蚀性能。

热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响

热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响高如琴，朱灵峰，郭毅萍，张润涛摘要：以TiCl4为原料, 氨水为沉淀剂，采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载了纳米TiO2薄膜，结合TG-DTA、XRD对样品进行了表征, 探讨了热处理温度对复合材料晶相、晶粒尺寸等因素的影响，以甲醛为目标降解物, 考察了热处理温度对TiO2光催化性能的影响。

结果表明: 随着煅烧温度的升高, TiO2晶粒尺寸 6.5 nm（350℃）增加到52.8 nm （1000℃）；750℃时, 出现金红石相，1 000℃，锐钛矿型TiO2完全消失；550℃煅烧样品光催化效果最好，在1m3环境仓内紫外灯下光照240min，甲醛去除率达到96.8%。

关键词: 纳米TiO2; 热处理温度; 晶粒尺寸; 光催化光催化氧化技术是一项新兴的环境污染治理技术，同时也是高级氧化技术中的一种。

TiO2以其高活性、安全无毒、化学性质稳定、难溶、成本低以及能隙大，产生光生电子和空穴的电势电位高，有很强的氧化性和还原性等[1]优点被公认为是环境治理领域中最具开发前途的环保型光催化材料。

TiO2作为光催化剂最初采用的是粉末状, 但这种粉末状的光催化剂存在难搅拌、易失活、易团聚和回收困难等缺点, 严重地限制了它的应用和发展。

Legrini 等[2]提出这项技术的发展和应用取决于TiO2的固化和新型光反应器的研制，将纳米TiO2负载在某些载体上是解决其实际应用问题的一种有效途径。

近年来，以活性炭、陶瓷、玻璃、钢板等[3-6]为载体，通过化学键或物理黏结等方法，制备的负载型纳米TiO2在废水和废气的处理方面取得了很大的成功。

但在纳米TiO2薄膜的制备过程中, 热处理温度是决定催化剂晶体结构、尺度和表面性质并进而影响其光催化活性的重要因素[7]。

本研究采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载纳米TiO2, 利用TG-DTA、XRD测定手段, 较为系统地描述了不同热处理温度条件下薄膜的形貌特点和结构特征, 用甲醛降解实验考察了热处理温度对催化剂活性的影响, 以期为今后的实际应用奠定一定的理论基础。

热处理对钛合金的影响及其应用

热处理对钛合金的影响及其应用钛合金是一类非常重要的结构材料，它具有低密度、高强度、耐腐蚀等优异特性。

然而，钛合金的性能在热处理过程中会发生变化，因此研究热处理对钛合金的影响以及其应用具有重要意义。

本文将从钛合金热处理的基本原理、影响因素以及应用领域等方面进行阐述。

一、钛合金热处理的基本原理热处理是通过改变钛合金的组织结构来改善其性能的工艺过程。

在钛合金的热处理中，通常包括两个重要的步骤：加热和冷却。

加热过程中，钛合金会发生相变，晶粒长大以及析出相的形成。

冷却过程则是对以上过程进行固定和稳定。

二、热处理对钛合金的影响1. 组织结构热处理可以改变钛合金的晶粒尺寸、晶界性质以及相组成，从而改变其力学性能。

适当的热处理可以使钛合金晶粒长大，提高其塑性和韧性；同时，通过析出相的形成，还可以增强钛合金的强度。

2. 性能变化热处理对钛合金的性能具有显著影响。

研究表明，在合适的热处理条件下，钛合金的强度、硬度和耐腐蚀性能都可以得到提高。

此外，热处理还可以改善钛合金的疲劳寿命和高温稳定性。

3. 影响因素热处理影响钛合金性能的因素众多，主要包括合金化元素、加热温度、保温时间以及冷却速率等。

其中，合金化元素的含量和种类决定了钛合金的相组成，从而影响其性能。

而加热温度和保温时间则决定了相变的发生和晶粒长大的程度。

冷却速率对于固定和稳定相变结果至关重要。

三、热处理在钛合金中的应用1. 提高强度和延展性通过适当的热处理，可以在钛合金中实现强度和延展性的平衡。

例如，进行时效热处理可以使钛合金的强度得到提高同时保持较好的塑性和韧性。

2. 改善耐腐蚀性能钛合金的耐腐蚀性能是其重要的应用特性之一。

通过合适的热处理，可以形成致密的氧化膜，从而提高钛合金的耐腐蚀性能。

此外，还可以通过热处理改变钛合金的晶界性质，从而提高其耐蚀性能。

3. 优化疲劳寿命热处理可以通过减少钛合金中的内部缺陷、改变晶粒形态以及相组成等方式来优化其疲劳寿命。

例如，进行退火处理可以提高钛合金的疲劳寿命，降低疲劳裂纹的形成和扩展。

退火温度对TiO2薄膜结构与光学性能的影响

未退火Ｔｉ０２薄膜中Ｔｉ—Ｏ之间的价键结构为ＴｉＯ：，符合化学计量比ｌ高温退火薄膜的组成为ＴｉＯ；．偏离化学计量比，并表现出薄膜与衬底之间的扩散迁移现象．ＴｉＱ薄膜ｘＰｓ谱图中出现的Ｆｅ、ｃｒ元素，可能是所使用的Ｔｉ０２靶材中含有Ｆｅ、Ｃｒ杂质成分或不锈钢的部件被溅射到衬底上了．
ＸＰＳ全谱表明，样品表面含有Ｔｉ、Ｏ、Ｃ、Ｆｅ，ｃｒ等元素ｊ
由图２（ｂ）可见，Ｔｉ２ｐ３ｎ与Ｔｉ２ｐ。门的峰分别在４５８．２６、４６４．１ｅＶ，与标准的Ｔｉｑ单晶图谱一致，说明Ｔｉｑ薄
膜中Ｔｉ—Ｏ之间价键结构为Ｔｉｑ，但是Ｔｉ２ｐｍ谱峰
的半高宽为１．１２ｅＶ，高于标准的单晶ＴｉＱ的Ｔｉ２ｐ３，２
谱峰的半高宽（１．１ｅＶ）［１“，说明薄膜中存在非晶态
万方数据
１７７６助
双
Ｔｉ０２薄膜在可见光波段透射率明显下降，相应的薄膜
中的锐钛矿相ＴｉＱ完全转变为金红石相，更加充分有
力地证实了这一推断．
圈５不同退火温度薄膜的透射谱
Ｆｉｇ５ＴｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｆｉＩｍｓ
应用软件Ｆ“ｍｗｉｚａｒｄ拟合透射谱，获得了薄膜
Ｔｉ０２，这与ｘＲＤ分析结果一致；由图２（ｃ）可见，０１３
的峰位主要在５２９．８１ｅｖ，来自于Ｔｉ０：键，此外，
５３Ｌ１２ｅｖ谱峰对应于羟基一ＯＨ，Ｔ１０＝薄膜表面羟基
一ＯＨ的存在与Ｔｉ０２薄膜的亲水性有关－Ｔｉ０２薄膜
ＸＰＳ谱图中出现的Ｃ元素来自于仪器或样品表面引
入的荇染有机物中的碳，由图２（ｄ）可见，ｃｌｓ的峰位主
镀膜前，使用ｓＫ２２１０ＬＨＣ型超声波清洗器将单晶硅片与石英玻璃片依次置于无水乙醇、丙酮和去离子水中进行超声处理，以充分除去衬底表面可能的污染物，然后烘干备用。２．２．２Ｔｉ０２薄膜的制备

热处理和掺杂对TiO2薄膜折射率的影响

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
热处理和掺杂对TiO2 薄膜折射率的影响
热处理对TiO2 薄膜折射率的影响对玻璃基底上镀制的氧化钛薄膜进行热处理, 温度分别为300℃、400℃、850℃。

样品标号分别为A10、A11、A12, 折射率见表2。

表2 不同热处理样品折射率
由表2 看出,随着热处理温度的升高,薄膜折射率也逐渐增大。

分析原因:因为锐钛矿折射率为2.56, 金红石更致密,折射率为2.77。

样品A7、A10 是无定形结构; 样品A11 在400℃热处理下已经出现锐钛矿结构; A12 在850℃热处理下出现了金红石结构,是锐钛矿和金红石的混合态,因此折射率最高。

由此看出,可以通过热处理的方式,在适当的范围内来改变氧化钛薄膜中锐钛矿和金红石两种结构
的比例,改变薄膜的折射率,从而达到微调氧化钛薄膜光学性质的目的。

掺杂对TiO2 薄膜折射率的影响表3 是不同掺杂量的氧化钛薄膜的折射率。

由表3 可以看到,少量掺杂可以提高氧化钛薄膜的折射率,但随着掺杂量的增大, 折射率反而有所下降,这是因为少量掺杂Ce,不改变TiO2 的结构,但过量掺杂,则
析出了CeO2 颗粒。

混合颗粒膨胀系数不一样,造成薄膜致密度下降,导致折射率下降。

要改变氧化钛薄膜的折射率可以通过适量掺杂来实现。

表3 不同掺杂量的TiO2 薄膜的折射率
结论
(1) 镀制高折射率的氧化钛薄膜,电子束蒸发法的最佳工艺参数为:基片温度200℃、真空度2 乘以10- 2 Pa、沉积速率0.2nm/s、电子束流100 mA。

(2) 随着热处理温度的升高,薄膜折射率也逐渐增大。

850℃热处理后的氧化钛薄膜折射率最高为2.34。

退火温度对TiO2薄膜结构与光学性能的影响

红石
中图分类号：０４４１８．
文献标识码：Ａ
３ｍｉ，积速率５ｍ／ｎ０ｎ沉ｎｍｉ。使用ＧＳ１０Ｘ型真空Ｌ３０
管式高温炉进行Ｔｉ。膜试样的退火实验，Ｏ薄制得一系列样品；退火温度分别为２０４０６０８０９０９００、０、０、０、０、５、１０、２０，火时间均为１。００１０ ℃ 退ｈ
摘
要：研究退火温度对薄膜相结构、面化学组表
厂）丙酮（；ＡＲ，海振兴化工一厂）去离子水（上；自制）。２２Ｔｉ２膜的制备．Ｏ薄２２１衬底前处理．．
成、形貌及光学性能的影响。采用射频磁控溅射法在
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盂凡明等：火温度对ＴＯ。膜结构与光学性能的影响退ｉ薄
退火温度对Ｔｉ薄膜结构与光学性能的影响Ｏ２
孟凡明一周明飞，学萍，兆奇，宋孙
（．徽大学物理与材料科学学院，１安安徽合肥２０３；３０９２安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室，安徽合肥２０３）．３０９
（Ｐ）紫外可见光谱（ＸＳ和ＵＶ－ｉ）其进行表征。结果ｖｓ对
表明，常温制备４００ ℃以下退火的ＴＯ薄膜为无定形ｉ２结构，０ ℃ 以上退火的Ｔｉ４０Ｏ２薄膜出现锐钛矿相，６０以上退火的Ｔｉ０℃ Ｏ２薄膜开始出现金红石相，火退

热处理温度对tio2薄膜光催化活性影响的研究

热处理温度对tio2薄膜光催化活性影响的研究近年来，随着环境污染日益严重，技术越来越关注环境保护。

光催化，作为一种节能减排技术，已被广泛应用到各个领域。

其中，TiO2薄膜光催化剂本质上是由TiO2经过不同处理形成一层涂层，它表现出良好的稳定性和光催化活性，可以把太阳光转化成以氧化氢作为底物的可用能。

但是，由于TiO2的结构和表面性质的复杂性，现有的TiO2薄膜光催化剂的性能有待改进。

热处理温度是影响TiO2表面结构和性质的关键因素，因此热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响值得研究。

本文旨在探讨热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响。

首先，对低热处理温度TiO2薄膜（热处理温度为90C）进行表征，探究其表面微观结构特征，并采用电化学调控技术测试其光催化性能。

然后，将热处理温度提高到120C，然后重复以上研究步骤，并对其光催化活性进行比较。

最后，利用活性位技术对热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响机理进行探究。

实验结果表明，热处理温度对TiO2薄膜光催化性能具有显着影响。

当热处理温度从90C提高到120C时，TiO2薄膜的表面形貌由原来的平整形态变得更加均匀，表现出更大的表面坑洼，使表面更加活跃。

同时，随着温度的升高，TiO2薄膜的光催化活性也有所提高，表明TiO2表面可以更有效地吸收太阳光，从而更有效地吸收太阳光。

通过活性位研究发现，热处理温度的升高使TiO2薄膜的能带结构发生了一些变化，形成了一个向上的潜势阱而不是负型电极，这样可以有效地减少空穴吸着，从而提高光催化活性。

综上所述，热处理温度对TiO2薄膜光催化活性有显著影响，当温度升高时，表面形貌发生变化，会使TiO2薄膜的表面更具活性，并通过调整能带结构减少空穴吸着，从而增加光催化活性。

因此，对热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响有必要进行深入研究，以提高TiO2薄膜光催化剂的性能。

本文首次报道了热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响，提出了热处理温度可以通过调整TiO2表面结构提高TiO2薄膜光催化活性的机制，为TiO2薄膜光催化技术的发展提供了理论依据。

热处理工艺参数对钛合金微观组织及性能的影响研究

热处理工艺参数对钛合金微观组织及性能的影响研究钛合金作为一种重要的结构材料，在航空、航天、船舶等领域得到了广泛的应用。

热处理是钛合金制造中不可或缺的工艺之一，对其微观组织和性能具有重要的影响。

本文旨在探究不同热处理工艺参数对钛合金微观组织及性能的影响。

一、热处理工艺及其影响热处理是指将材料加热到一定温度下并在特定条件下进行保温和冷却的一种加工工艺。

对于钛合金材料，热处理过程中的温度、保温时间和冷却速率等因素都会对其微观组织和性能产生影响。

1.温度对组织影响钛合金的热处理温度通常分为α+β区间和β区间两个范围。

在α+β区间内，温度范围为850℃-925℃，该区间下的热处理能够使钛合金经历相变，从而通过调控不同相之间的比例以达到控制微观组织和提高力学性能的目的。

而在β区间内，钛合金的温度通常控制在700℃-800℃，热处理后得到的是一种完全的β 相组织，该组织具有优良的加工性和韧性，但力学性能相对较差。

2.保温时间对组织影响保温时间是指材料在特定温度下停留的时间。

不同的保温时间会导致钛合金的相变比例发生变化，从而产生不同的微观组织。

一般来说，保温时间越长，相变比例越大，最终得到的钛合金的力学性能也越好。

3.冷却速率对组织影响冷却速率是指材料从高温状态下降温的速率。

对于钛合金材料而言，快速冷却速率能够得到更为细密的α'晶体，从而使钛合金材料具有更优异的力学性能和耐腐蚀性能。

适当的快速冷却还能使材料中的氢元素比例降低，降低钎接和焊接等工艺对材料的危害。

二、不同热处理工艺参数对钛合金的影响基于以上热处理工艺参数的影响机理，我们可以探究具体参数下钛合金的微观组织和性能变化情况。

1.温度对钛合金的影响不同温度下，钛合金的微观组织存在着显著差别。

在α＋β区间内，热处理温度越高，α相晶粒变大，粒界面减少，β相晶粒数量减少，晶界增多，晶格缺陷数量增加。

同时，热处理温度增加还能提高钛合金的抗氧化稳定性能和高温拉伸性能。

热处理对V2O5-TiO2复合薄膜表面结构与光学性能的影响

不同的测量要求，别选用圆形单晶硅片分
（ｃ４ｍ×０３ｍ）石英玻璃（．ｃ．ｒａ、３５ｍ×２ｍ）ａｒ为基底材料。首先用乙醚超声振荡，后在７ ℃下干燥ｌ，然Ｏｈ
文章编号：０１９３（０８０ —８５０１０－７１２０）６０８ — ４
电校正标准。采用ＪＣ－７ＡＳＯＶ５０型Ｕｖｖｓｎｒ分光 —ｉｉ —
光度计来测量紫外可见光谱。
３结果与讨论
３１不同热处理温度下薄膜ＸＳ分析．Ｐ图１硅片表面经１０为０ ℃处理后的ＶＯ－ｉ：２ＴＯ复合薄膜表面（～１０ｅ范围内的ＸＳ全谱分析图０００Ｖ）Ｐ谱。从图１中可以发现，膜表面不仅存在约４８Ｖ薄５ｅ
ＸＳ采用Ｍｉｒａ — ＰｃｏｌｂＭＫⅡ型多功能电子能谱仪测量，Ｘ射线源为Ｍｇ，Ｋａ能量为１５．ｅ分析室的２３６Ｖ，真空度为１Ｐ，Ｏａ高分辨扫描谱和全谱的通过能均为２ｅ扫描步长分别为０１和ｌＶ，０Ｖ，．ｅ以样品表面来自ＸＳ仪器本身的油污染碳（ｌ，ｂ８．ｅ作为荷ＰＣｓＥ＝２４６Ｖ）
待基片冷却后备用。在２～２ ℃、０５相对湿度低于６Ｏ的超净间内，采用旋涂机（Ｋｗ一Ａ型）１０ｒｍｉ４以００／ｎ在基片上旋涂镀膜，后采用慢冷慢热的热处理方式将然薄膜样品分别在１０２０３０４０５０和６００、０、０、０、００ ℃等不

退火温度对TiO_2薄膜光学性能的影响

ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J T singhua U niv (Sci &Tech ),2003年第43卷第11期2003,V o l .43,N o .111 36144121443退火温度对T i O 2薄膜光学性能的影响侯亚奇,　庄大明,　张　弓,　赵　明,　吴敏生(清华大学机械工程系,北京100084)收稿日期:2002212204基金项目:国家教育振兴计划资助项目作者简介:侯亚奇(19792),男(汉),陕西,博士研究生。

通讯联系人:庄大明,副教授,E 2m ail :dm zhuang @tsinghua .edu .cn摘　要:为确定合适的T i O 2薄膜退火工艺,研究了退火温度对采用中频交流反应磁控溅射技术制备的T i O 2薄膜光学性能的影响。

利用分光光度计测得石英玻璃基体T i O 2薄膜试样的透射谱和反射谱,用包络线法和经验公式法计算出薄膜的光学常数。

结果表明:T i O 2薄膜的折射率随退火温度的上升而增加,低温退火时薄膜消光系数略有减小,500℃退火时T i O 2薄膜具有最优的光学性能。

关键词:薄膜光学;T i O 2薄膜;中频交流磁控溅射;退火中图分类号:O 484.4+1文献标识码:A文章编号:100020054(2003)1121441203I nf luence of annea li ng tem pera ture onoptica l properties of titan iu mox ide th i n f il m sHOU Ya q i ,ZH UANG D am ing ,ZHANG Gong ,ZHAO M ing ,W U M insheng(D epart men t of M echan ical Eng i neer i ng ,Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Chi na )Abstract :T heinfluence of annealingtemperature on op ticalp roperties of T i O 2th in fil m s p repared using the m id 2frequency A C m agnetron sputtering technique w as studied to design T i O 2thin fil m annealing p rocess .T he trans m ittance and reflectance spectra of T i O 2thin fil m s on fused silica substrate w ere m easured by a spectropho tom eter .T he reflective indices of the fil m s w erecalculated using the envelope m ethod and the extincti on coefficients w ere deter m ined using the emp irical fo rm ula m ethod .T he results show that the refractive index of the T i O 2th in fil m s increases w ith annealing temperature w hile the fil m extincti on coefficient decreases a little at low er annealing temperatures .T he T i O 2th in fil m annealed at 500℃has the best op tical p roperties .Key words :th infil mop tics;titaniumoxideth infil m;m id 2frequency A C m agnetron sputtering;annealing 对T i O 2薄膜的制备方法及性能已有深入研究[1,2]。

[硕博论文][凝聚态物理]钛酸锶薄膜的相变与光学性质研究

其次，对 SrTiO3 薄膜的光学性质研究现状作一个综述，总结了最近关于 SrTiO3 的铁电相变与晶格振动的关系、铁电-顺电相变温度（TC）的调节、退火过程及图像和光致发光起因等的研究。针对目前的研究现状，把本文工作重点集中在以下几个信息还比较缺乏的方面：退火温度（TA）
i
中文摘要
对 TC 的影响，在氧气中高温恒压退火时样品中间层和表面的情况，以及 PL 带边辐射（NBE）的物理起因等。
最后，通过分析不同 TA 对 PL 峰强度的影响，探讨 SrTiO3 铁电薄膜发光机制问题。我们着重研究样品 PL 光谱中 3.2eV 附近的 NBE 蓝光辐射随外界温度变化和随 TA 变化的行为特征，证明提高表面粗糙度有助于增大 NBE 蓝光辐射。表面粗糙度可由椭圆偏振实验拟合得到，也可由 AFM 实验观察得到，我们发现：表面粗糙度、氧空位与 NBE 峰强呈正相关关系，其基本原理是缺陷引起的电子-空穴对复合（或自陷激子模型）。我们还发现，NBE 强度随薄膜热应变的增大而增大，说明热应变与光致
学位论文作者签名：石安邦
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上海交通大学学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
Finally, we discuss the origin of PL in such films by concentrating on the NBE blue emission near 3.2eV at different environmental temperature 膜相变的宏观和微观理论，重点介绍“软模理论”。然后介绍了显微 Raman 光谱、光致发光光谱（PL）、椭圆偏振光谱和原子力显微镜（AFM）等实验的基本原理及测量仪器。将用到以下实验仪器：显微 Raman/PL 光谱仪（Jobin Yvon LabRam HR 800UV）、变角度变波长椭圆偏振仪（W-VASE with AutoRetarderTM 型）和扫描探针显微镜（Nanoscope E）。

退火气氛对Mn掺杂钛酸锶钡薄膜的影响

退火气氛对Mn掺杂钛酸锶钡薄膜的影响何聚;黄志永;许媛;刘琦【摘要】采用金属有机物分解法制备了(Ba0.95Mn0.05)0.4Sr0.6TiO3薄膜,比较了两种退火气氛对样品的微观特性及磁性能的影响.XRD和AFM测试结果表明两种薄膜均为标准的钙钛矿结构,氧气退火样品具有更好的a轴取向和更大的晶粒度.磁性测量发现两种样品都有自旋玻璃行为,并且氮气退火样品的矫顽场和饱和磁矩都大于氧气退火样品,具有软磁特征.分析表明样品的磁性可能来源于Mn离子之间的交换作用以及束缚磁极化子的交换作用,而铁磁与反铁磁的竞争失措则导致了自旋玻璃转变.【期刊名称】《黄山学院学报》【年(卷),期】2017(019)003【总页数】4页(P28-31)【关键词】BMST薄膜;Mn掺杂;自旋玻璃;氧空位【作者】何聚;黄志永;许媛;刘琦【作者单位】黄山学院信息工程学院,安徽黄山245041;黄山学院信息工程学院,安徽黄山245041;黄山学院信息工程学院,安徽黄山245041;黄山学院信息工程学院,安徽黄山245041【正文语种】中文【中图分类】O469近年来，磁性离子掺杂的氧化物半导体因具有多种磁电特性，成为自旋电子学的新兴材料，包括BaTiO3，KTaO3和 SrTiO3等钙钛矿氧化物[1]，在微机电系统、磁电传感器、微波电子及随机存储器等领域具有潜在应用[2]。

其中 SrTiO3（简称 STO）作为钙钛矿的典型材料备受关注，其介电常数在低温迅速增大但直到0K都没出现铁电相变，所以属于先兆型铁电体。

SrTiO3可以通过掺杂 Ba 离子得到具有铁电特性的钛酸锶钡（BaxSrl-xTiO3，简称 BST）固溶体，其介电常数高、介电损耗低、在超大规模动态存储器、微波调谐器等方面应用广范[3]。

另外，SrTiO3也可以通过磁性离子掺杂诱导出磁有序[4]，比如 Fe 离子掺杂可以使 SrTiO3诱导出室温铁磁性[5，6]。

La 和 Co 共掺的 SrTiO3是具有室温铁磁性的半导体[7，8]。

钛酸锶钡(BST)材料及其应用知识讲解

钛酸锶钡(B S T)材料及其应用钛酸锶钡（BST）材料及其应用摘要钛酸锶钡（BST）是一种电子功能陶瓷材料，广泛应用于电子、机械和陶瓷工业。

本文对钛酸锶钡材料的组成、结构、性能、制备与应用等方面进行了一个比较全面的总结，重点展示了钛酸锶钡的铁电性、结构性能与掺杂改性，并详细介绍了钛酸锶钡薄膜和块体分别在微波移相器和高储能介电陶瓷中的应用。

1 BST的组成与结构钛酸锶钡与钛酸锶、钛酸钡在结构方面具有非常高的相似性，这预示着它们之间的性能必然有着很紧密的联系。

1.1 钛酸钡简介钛酸钡（BaTiO3）是一种强介电材料，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，ε约2000）、被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。

钛酸钡的电容率大（常温下介电常数r非线性强（可调性高），但严重依赖于温度和频率。

钛酸钡是一致性熔融化合物（即熔化时所产生的液相与化合物组成相同），其熔点为1618℃，在整个温区范围内，钛酸钡共有五种晶体结构，即六方、立方、四方、正交、三方，随着温度的降低，晶体的对称性越来越低[1]。

在1460-1618℃结晶出来的钛酸钡属于非铁电的稳定六方晶系6/mmm点群；在1460-130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构，此时的钛酸钡晶体结构对称性极高，呈现顺电性（无偶极矩产生，无铁电性，也无压电性）；当温度下降到130℃时，钛酸钡发生一级顺电-铁电相变（即居里点T c=130℃），在130-5℃的温区内，钛酸钡为四方晶系4mm 点群，具有显著的铁电性，其自发极化强度沿c轴[001]方向，晶胞沿着此方向变长；当温度从5℃下降到-90℃温区时，钛酸钡晶体转变成正交晶系mm2点群（通常采用单斜晶系的参数来描述此正交晶系的单胞，有利于从单胞中看出自发极化的情况），此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度沿着原立方晶胞的面对角线[011]方向；当温度继续下降到-90℃以下时，晶体由正交晶系转变为三方晶系3m点群，此时晶体仍具有铁电性，其自发极化强度方向与原立方晶胞的体对角线[111]方向平行。

热处理温度对TiO2结构和光学性能的影响

热处理温度对TiO2结构和光学性能的影响高基伟;丁新更;黄顺余;杨辉【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2004()z1【摘要】为探索热处理温度对纳米TiO2性能的影响,研究了不同温度下处理的纳米TiO2的光学性能和微观结构,并进行了纳米TiO2光催化性能的实验.实验表明,所用的纳米TiO2溶胶可以在紫外光照射下分解甲基紫;由于粒子纳米化导致晶格畸变,纳米TiO2粒子的结晶峰出现宽化现象;热处理温度决定纳米TiO2的结晶程度和晶体类型,同时还影响粒子的粒径和分散:热处理温度越高,粒子颗粒越大,同时团聚增加;粒子纳米化导致量子尺寸效应的出现,纳米TiO2薄膜对紫外线的吸收具有"蓝移"效应;随着热处理温度的升高,"蓝移"效应减弱,TiO2薄膜的紫外吸收边出现了"温升红移"现象.【总页数】3页(P52-54)【关键词】TiO2光催化;蓝移;温升红移;甲基紫;紫外/可见【作者】高基伟;丁新更;黄顺余;杨辉【作者单位】浙江大学,纳米科学技术中心,浙江,杭州,310027 浙江大学,纳米科学技术中心,浙江,杭州,310027 宁波寰球纳米技术有限公司,浙江,宁波,315800 浙江大学,纳米科学技术中心,浙江,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.热处理温度对TiO2薄膜结构及电色性能的影响 [J], 李再轲;曾竟成;肖加余2.热处理温度对Ag＋、Zn2＋共掺杂TiO2薄膜微观结构及抗菌性能的影响 [J], 公伟伟;徐松梅;吴明健;高朋召3.热处理温度对TiO2结构及其光学性能的影响 [J], 高基伟;黄顺余;杨辉4.热处理温度对TiO2的微结构及催化性能的影响研究 [J], 侯炳;杨顺生;高峰5.热处理温度对Ce掺杂TiO2光催化剂结构与性能的影响 [J], 樊国栋;王丽娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。