研究目的
采用空气加压溶液喷雾热解法研究La0.75Sr0.25MnO3(LSM)和CuO-CeO2薄膜在致密YSZ基底上的制备,重点考察基底沉积温度对薄膜形貌与厚度的影响。
研究成果
该研究成功展示了通过调节基底沉积温度来制备具有可控形貌和厚度的LSM及CuO-CeO2薄膜。确定约280℃为获得最佳薄膜质量的最大沉积温度,这与沸点低于150℃溶剂的莱顿弗罗斯特点相关。该技术为催化、陶瓷电化学器件及传感器等不同应用领域的薄膜特性定制提供了可能。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的前驱体盐和基底的特定组合,以及所考察的沉积温度范围。研究结果可能无法直接适用于其他材料或不同的加工条件。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用空气加压溶液喷雾热解法制备薄膜。该方法通过改变基底沉积温度(其他参数保持恒定)来控制液滴干燥与分解动力学过程。
2:样品选择与数据来源:
使用致密YSZ基底进行薄膜沉积。前驱体溶液由特定金属盐水溶液配制而成。
3:实验设备与材料清单:
实验装置包含注射泵、空气压缩机、喷嘴、陶瓷加热板及测温热电偶。材料包括用于制备CuO-CeO?薄膜的金属盐(如Cu(NO?)?·2.5H?O和Ce(NO?)?·6H?O),以及用于LSM薄膜的La(NO?)?·6H?O、Sr(NO?)?和C?H?MnO?·4H?O。
4:5H?O和Ce(NO?)?·6H?O),以及用于LSM薄膜的La(NO?)?·6H?O、Sr(NO?)?和C?H?MnO?·4H?O。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在不同基底温度下沉积薄膜后,经700°C烧结4小时。采用SEM和XRD分析形貌与厚度。
5:数据分析方法:
通过SEM成像和XRD分析评估薄膜质量与形貌,测定晶体相及结构特征。
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diffractometer
X’Pert-Pro MPD
PANalytical
Identifies the crystal phase of the films.
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SEM
JSM 6300
JEOL
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JUJ3
Spraying Systems Co.
Mixes the two fluids (solution – air) for spraying.
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type K (NiCr-Ni)
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high temperature tubular furnace
ROC 38/250/16
Thermoconcept
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TG/DTA/DSC instrument
Labsys
SETARAM
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