【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压电薄膜性能调控领域，更具体的，涉及一种厚度可控的pzt薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、压电材料能够将微小机械形变转化为电信号，从而实现力信号与电信号之间的转化，在材料科学和工程领域获得了广泛的关注。在这些压电材料中，锆钛酸铅(pzt)因其突出的压电性能，在多种领域包括传感器、执行器、能量收集设备等方向的广泛应用，因此在近年对于压电材料研究中被广泛关注。在pzt薄膜的各项性能中，其压电性能在其实际应用中尤为重要，近年来，研究人员一直在不断探索增强pzt材料性能的方法。
2、近年来，研究人员发现，以pt/mica(铂电极/云母)为衬底制备pzt薄膜具有潜在的应用价值。首先，pt作为优异的电极材料，提供了高导电性和化学稳定性，有助于pzt薄膜的电荷迁移。其次，pt的晶体结构有助于调控pzt薄膜的取向和晶格匹配，促进pzt薄膜的均匀生长和晶体结构优化，提高薄膜的压电性能。同时，mica基底作为绝缘材料，可以有效隔离pzt薄膜与基底之间的电性干扰，维持薄膜的性能稳定。此外，mica基底的机械灵活性使得pzt薄膜具备适应各种形状和表面的能力，可以直接贴敷在电缆曲面，能够克服传统刚性压电超声传感器与电缆之间的界面匹配问题。因此，pt/mica衬底不仅提高了pzt薄膜的性能和稳定性，而且为柔性压电传感器的开发提供了新的可能性。
3、为了充分利用pt/mica衬底在压电传感器应用中的潜力，需要仔细考虑pzt薄膜厚度的影响。首先，pzt薄膜的厚度直接关系到其电学性能。较薄的pzt薄膜通常表现出更高的电场响应
4、然而，现有技术仅通过技术手段对薄膜组分等进行调控，未充分考虑薄膜厚度对于pzt薄膜性能的影响，未能充分利用pt/mica衬底在压电传感器应用中的潜力。同时对于不同厚度的pzt薄膜其形貌、结构、铁电性能和压电性能未有详细的比较，无法找出最佳的pzt薄膜厚度。未能形成一种具体的可操作的通过调节薄膜厚度进而调控pzt薄膜性能的方法。
5、针对上述问题，亟需一种厚度可控的pzt薄膜及其制备方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种利用薄膜厚度调控柔性pzt薄膜压电效应的方法，以提供一种对于柔性pzt薄膜在厚度选择时的技术方法和规范流程，并通过此技术方法，对于目前应用较广泛的不同厚度的pzt薄膜的压电性能进行对比，从而初步选择出一种压电性能较高的pzt薄膜厚度。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术第一方面，涉及一种厚度可控pzt薄膜的制备方法，方法包括以下步骤：称取三水合醋酸铅、正丙氢氧化锆、异丙酸钛加入溶胶瓶并配制溶胶；在pt/mica基底上多次旋涂所述溶胶以获得pzt薄膜；对不同厚度的所述pzt薄膜的压电性能进行检测，以确认量产pzt薄膜的制备工艺。
4、优选的，三水合醋酸铅、正丙氢氧化锆、异丙酸钛的配比为3.3384：1.9467：1.1252。
5、优选的，在溶胶瓶中加入配比为1：4的乙酸和2-甲氧基乙醇混合溶剂；将称量好的三水合醋酸铅固体加入所述溶剂中，水浴加热并搅拌；用滴定管先后加入正丙氢氧化锆和异丙酸钛液体并搅拌；静置陈化，制得pzt前驱溶液并甩膜。
6、优选的，混合溶剂为20ml；三水合醋酸铅、正丙氢氧化锆、异丙酸钛分别为3.3384g、1.9467g和1.1252g。
7、优选的，对pt/mica基底超声清洗，用氮气枪吹走表面杂质；采用匀胶机向所述pt/mica基底滴入pzt前驱溶液，旋转制备pzt薄膜并对所述pzt薄膜进行热处理；反复上述步骤，直到pzt薄膜的厚度为预设厚度，进行退火处理。
8、优选的，分别制备0.782μm、1.047μm、1.210μm和1.607μm的pzt薄膜；测试pzt薄膜的压电响应，以确定旋涂次数。
9、本专利技术第二方面，涉及一种厚度可控的pzt薄膜，pzt薄膜由含三水合醋酸铅、正丙氢氧化锆、异丙酸钛的溶胶制备。
10、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中的一种利用薄膜厚度调控柔性pzt薄膜压电效应的方法，以提供一种对于柔性pzt薄膜在厚度选择时的技术方法和规范流程，并通过此技术方法，对于目前应用较广泛的不同厚度的pzt薄膜的压电性能进行对比，从而初步选择出一种压电性能较高的pzt薄膜厚度。
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1.一种厚度可控PZT薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种厚度可控PZT薄膜的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种厚度可控PZT薄膜的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种厚度可控PZT薄膜的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种厚度可控PZT薄膜的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种厚度可控PZT薄膜的制备方法，其特征在于：
7.一种厚度可控的PZT薄膜，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种厚度可控pzt薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种厚度可控pzt薄膜的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种厚度可控pzt薄膜的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁燕岭，高岭，赵一明，高俊福，张立兴，贾进，田新成，陈昕，高中强，张智焜，李智研，王英杰，李颖，仁宗强，吴明，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司唐山供电公司，
类型：发明
国别省市：
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