[发明专利]一种电卡效应致冷复合厚膜材料

权利要求书

1.一种电卡效应致冷复合厚膜材料，其特征在于，所述复合厚膜材料包括SrTiO₃缓冲层和(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃反铁电厚膜层，其中：0≤x≤0.45,0≤y≤0.10,0≤z≤0.06，所述SrTiO₃缓冲层位于底基与(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃反铁电厚膜层之间。

2.根据权利要求1所述的一种电卡效应致冷复合厚膜材料，特征在于，所述的SrTiO₃缓冲层的制备包括如下步骤：

(1)SrTiO₃前驱体溶液配制

以乙酸锶和钛酸四正丁酯为原料，乙二醇甲醚为溶剂，乙酰丙酮为螯合剂，冰乙酸为催化剂，其摩尔比为：乙酸锶：钛酸四正丁酯＝1：1，乙二醇甲醚：冰乙酸：钛酸四正丁酯：乙酰丙酮＝0.5～1:0.3～1:1:0.3～1，配置SrTiO₃前驱体溶液；

(2)SrTiO₃缓冲层的制备

将步骤(1)中制得的SrTiO₃前驱体溶液通过旋转涂覆的方法涂覆在基底上，旋转涂覆的速度为3000～5000转/分；然后将涂覆有SrTiO₃湿凝胶膜的基底在650～750℃下热处理5～20分钟，取出后冷却至室温，即可得到SrTiO₃缓冲层。

3.根据权利要求2所述的一种电卡效应致冷复合厚膜材料，特征在于，所述基底为LaNiO₃/Si底电极，SrTiO₃前驱体溶液的摩尔浓度控制在0.02～0.2mol/L，单次旋转涂覆的时间为20～40秒，循环往复旋转涂覆及热处理和冷却步骤至SrTiO₃缓冲层至所需厚度。

4.根据权利要求1所述的一种电卡效应致冷复合厚膜材料，特征在于，所述的(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃反铁电厚膜层的制备包括如下步骤：

(1)(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃前驱体溶液的制备

以醋酸铅、醋酸镧、醋酸锡、异丙醇钛和正丙醇锆为原料，以冰醋酸和水为溶剂，配制(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃前驱体溶液，其中原料的摩尔比为醋酸铅：醋酸镧：正丙醇锆：醋酸锡：异丙醇钛＝(1-3z/2)：z：(1-x-y)：x：y，其中，0≤x≤0.45,0≤y≤0.10,0≤z≤0.06，然后向(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃前驱体溶液中加入乳酸和乙二醇，其摩尔比为，乳酸：乙二醇：(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃＝1：1：1；

(2)(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃反铁电厚膜层制备

将步骤(1)中获得的(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃前驱体溶液通过旋转涂覆的方法涂覆在SrTiO₃缓冲层上，旋转涂覆的速度为2500～4000转/分，然后将在SrTiO₃缓冲层上涂覆的(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃湿凝胶膜在300～400℃下热处理5～20分钟，然后再在550～650℃的下热处理5～20分钟，取出后冷却至室温，最后进行退火处理，退火处理前，先在(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃厚膜的表面旋转涂覆一层PbO，然后在温度为650～750℃条件下处理10～60分钟，即可获得具有SrTiO₃缓冲层的(Pb_1-3z/2La_z)(Zr_1-x-ySn_xTi_y)O₃反铁电复合厚膜层。