软化学法制备无铅压电陶瓷薄膜的形成机理与性能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51172108
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    朱孔军
  • 依托单位：
    南京航空航天大学
  • 学科分类：
    E0206.功能陶瓷
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

压电薄膜微力传感器/驱动器在纳米制造、MEMS、超精密加工等领域的应用越来越重要，本研究针对目前环境友好型铌酸钾钠压电薄膜制备方法中的不足,结合软化学方法中溶胶-凝胶法和水热法制备薄膜的优点，首次采用水热-溶胶凝胶法制备铌酸钾钠无铅压电薄膜，减少薄膜的宏观缺陷和裂纹，以便减少薄膜电极间的漏电流值，提高薄膜的压电特性；研究水热处理基板、水热法在基板表面生长的ZnO等取向性晶种以及水热处理取代溶胶凝胶法的后期退火热处理对薄膜形成的影响；通过对薄膜的组成、微观结构以及介电、压电性能测试分析研究，得出反应条件的影响规律，探索水热-溶胶凝胶法制备薄膜的反应机理。获得具有我国自主知识产权的研究成果，为我国压电铁电陶瓷的无铅化革命做出贡献，同时促进无铅压电陶瓷薄膜在纳米制造、MEMS、超精密加工等领域的应用。

结项摘要

本文首先采用EDTA辅助溶胶凝胶法制备了KNbO3纳米粉体，颗粒尺寸小于100nm。并采用此方法制备了(K, Na)NbO3无铅压电陶瓷粉体，系统研究了K的补偿和煅烧温度对粉体的物相及形貌的影响，还对钙钛矿结构粉体形成机制进行了讨论。.在KNN前驱体溶液的配置中加入EDTA，以价格便宜的Nb2O5作为Nb源，以柠檬酸为螯合剂，乙二醇为酯化剂，促进反应物间的酯化反应，并加入草酸铵提高Nb的反应活性。从而，系统研究了pH、EDTA、柠檬酸和乙二醇的加入量对KNbO3溶胶的稳定性的影响。.采用上述方法制备的溶胶在Si基板上通过旋转涂覆的方法制备了(K, Na)NbO3薄膜，深入探究热裂解温度、退火工艺以及涂覆层数对薄膜结晶性、电性能的影响。.在最优工艺下，通过成膜添加剂PVA和EDTA的加入进一步辅助溶胶凝胶法在疏水基Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备KNN薄膜。探讨其添加对薄膜的结构、形貌和性能的影响。此外，选取有机溶剂乙二醇甲醚作为前驱体主要溶剂，很好地提高了薄膜在Pt/Ti/SiO2/Si基板上的润湿性，探索了采用此溶胶制备KNN薄膜的热处理工艺。

项目成果

期刊论文数量（54）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Influence of sintering temperature on electrical properties of (K0.4425Na0.52Li0.0375)(Nb0.8825Sb0.07Ta0.0475)O3 ceramics without phase transition induced by sintering temperature
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    Journal of Advanced Ceramics
  • 影响因子：
    16.9
  • 作者：
    Xuming Pang;Jing Wang;Jinsong Liu;Jinhao Qiu
  • 通讯作者：
    Jinhao Qiu
Sol-gel processing and characterization of potassium niobate nano-powders by an EDTA/citrate complexing method
EDTA/柠檬酸盐络合法溶胶-凝胶加工及铌酸钾纳米粉体表征
  • DOI：
    10.1016/j.solidstatesciences.2012.03.011
  • 发表时间：
    2012-05
  • 期刊：
    Solid State Sciences
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Kongjun Zhu;Jinhao Qiu;Xuming Pang;Hongli Ji
  • 通讯作者：
    Hongli Ji
Phase transition, microstructure, and dielectric properties of Li/Ta/Sb co-doped (K, Na)NbO3 lead-free ceramics
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  • DOI：
    10.1016/j.ceramint.2013.08.110
  • 发表时间：
    2014-04
  • 期刊：
    Ceramics International
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Pang Xuming;Liu Jinsong;Qiu Jinhao;Du Jianzhou
  • 通讯作者：
    Du Jianzhou
A semi-passive vibration damping system powered by harvested energy
由收集的能量驱动的半被动减振系统
  • DOI：
    10.3233/jae-2009-1059
  • 发表时间：
    2009
  • 期刊：
    International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics
  • 影响因子：
    0.6
  • 作者：
    Hui Shen;Hongli Ji;Jinhao Qiu;Kongjun Zhu
  • 通讯作者：
    Kongjun Zhu
Preparation and characterization of monodispersed BaTiO3 nanocrystals by solndash;hydrothemal method
单分散BaTiO3纳米晶的溶胶制备及表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Crystal Growth
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Kongjun Zhu;Qingliu Wu;Jinsong Liu;Jinhao Qiu
  • 通讯作者：
    Jinhao Qiu

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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