在临界裂纹厚度以上的合膜的压力消除液相制造
Shiyuan Liu1,2, Ying Hong3, Wang Hong4
1Thrust of Smart Manufacturing, System Hub, The Hong Kong University of Science and Technology, Guangzhou, China. shiyuanl@hkust-gz.edu.cn.
Nature communications
|December 2, 2024
概括
一种新的压力消除液相制造 (SELF) 方法使得高达100微米厚的无裂纹陶薄膜成为可能. 该技术产生高性能压电薄膜,用于MEMS和医学成像中的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 陶工程 陶工程
背景情况:
- 薄膜厚度对于材料性能至关重要,但受到裂纹的限制.
- 现有的制造方法难以实现厚厚的,无裂纹的薄膜.
研究的目的:
- 引入一种新方法来制造厚厚的,无裂纹的陶薄膜.
- 展示这种方法对压电膜的功能.
- 探索制造的薄膜的潜在应用.
主要方法:
- 开发了压力消除液相制造 (SELF) 方法.
- 通过将前体溶液限制在网格框架中,利用了内在的表面张力.
- 制造的悬浮液体桥梁以形成没有基板的薄膜.
主要成果:
- 获得无裂纹的陶薄膜,厚度从1到100微米不等.
- 制造的酸酸 (PZT) 薄膜具有高压电系数 (d33) 的 229 pC N-1.1.
- 演示了可定制的网格设计,用于各种片拓和阵列.
结论:
- 该SELF方法克服了固有的厚度限制和裂纹问题.
- 制造的PZT薄膜显示出出色的压电特性.
- 独立的薄膜适用于医学成像中的MEMS和超声聚焦发射器.
