【正文】 化學(xué)反應(yīng)合成的同時(shí)成膜 ， 其中又以金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積用途最廣 。 缺點(diǎn)是對(duì)一些重要的鐵電薄膜材料 ， 制備所需的具有足夠高飽和和蒸氣壓的金屬有機(jī)物前驅(qū)體尚難合成 。 （ 4） 脈沖激光沉積法 利用經(jīng)過(guò)聚焦而具有很高能流密度的紫外脈沖激光照射靶材產(chǎn)生激光等離子體在村底上沉積成膜的方法 。 優(yōu)點(diǎn)是膜的化學(xué)成分和靶的化學(xué)成分很接近 ， 因而特別適于制備復(fù)雜氧化物薄膜；缺點(diǎn)是膜表面上常有細(xì)微液滴凝固形成的顆粒狀突起而使表面質(zhì)量不甚理想 ， 也不易于制備大面積薄膜 。 3. 鐵電薄膜的應(yīng)用 利用其電滯回線特性可制作鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 ， 利用壓電效應(yīng)可制作聲表面波延遲線及微型馬達(dá)；利用熱釋電效應(yīng)可制作模型熱釋電紅外線探測(cè)器列陣 。 新的利用還在不斷提出 ， 激光光盤 、 微波波導(dǎo) 、 能與太陽(yáng)能電池兼容的太陽(yáng)能電池儲(chǔ)能電容器 、 強(qiáng)電子發(fā)射管發(fā)射源等 。 三 、 壓電陶瓷材料 從晶體結(jié)構(gòu)看 ， 鈣鈦礦型 、 鎢青銅型 、 焦綠石型 、 含鉍層結(jié)構(gòu)的陶瓷材料具有壓電性能 ， 目前應(yīng)用最廣泛的壓電陶瓷都屬于鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu) 。 BaTiO3晶體在室溫下為四方晶系的鐵電性壓電陶瓷材料 ，在居里點(diǎn) （ 120℃ ） 以上 ， 四方相轉(zhuǎn)為立方相；在 0℃ 時(shí) ，晶體結(jié)構(gòu)在正交 四方晶體系之間變化 ， 仍具有鐵電性 。 鋯鈦酸鉛 （ PZT) 由于 PZT基壓電陶瓷含有大量的鉛 ， 在燒結(jié)過(guò)程中易揮發(fā) ， 同時(shí)又由于相界面附近體系的壓電 、 熱點(diǎn)性能依賴鈦和鋯的組成壁 ， 故較難保證性能的重復(fù)性 ， 給實(shí)際的制備與應(yīng)用帶來(lái)了一定的困難 。 國(guó)內(nèi)外對(duì) PZT陶瓷進(jìn)行了廣泛的摻雜改性研究 （ 1） 軟性摻雜 軟性摻雜是指 Al3+、 Bi3+、 Nb5+、 W6+等高價(jià)離子分別臵換 Pb2+或 （ Zr4+， Ti4+） 等離子 ， 在晶格中形成一定量的正離子缺位 （ 主要是 A位 ） ， 導(dǎo)致晶粒內(nèi)疇壁容易移動(dòng) ， 結(jié)果使矯頑場(chǎng)降低 ， 使陶瓷的 極化 變得容易 ， 因而相應(yīng)地提高了壓電性能 。 （ 2） 硬性摻雜 離子臵換后在晶格中形成一定量的負(fù)離子 （ 氧位 ） 缺位 ，因而導(dǎo)致晶胞收縮 ， 抑制疇壁運(yùn)動(dòng) ， 降低離子擴(kuò)散速度 ， 矯頑電場(chǎng)增加 ， 從而使極化變得很困難 ， 壓電性能降低 ， 介電損耗減少 。 （ 3） 變價(jià)離子摻雜 添加物是以含 Cr和 U等離子為代表的氧化物 。 出現(xiàn)一種以上的化合狀態(tài) ， 因此能部分地起到產(chǎn)生 A缺位的施主雜質(zhì)作用 ， 部分地起到產(chǎn)生氧缺位的受主雜質(zhì)作用 ， 它們本身似乎能在兩者之間自動(dòng)補(bǔ)償 。 使其老化降低 ， 機(jī)械品質(zhì)因數(shù)稍有增加 ， 機(jī)電偶合系數(shù)稍有降低 ， 介質(zhì)損耗稍有增大 。 四 、 敏感陶瓷材料 當(dāng)作用于這些材料制造的元件的某一處外界條件 （ 如溫度 、 壓力 、 溫度 、 電場(chǎng) 、 磁場(chǎng) 、 光及射線等 ） 改變時(shí) ， 能引起該材料某種物理性能的變化 ， 從而能從這些元件上準(zhǔn)去迅速地后的某種有用的信號(hào) 。 1. 熱敏陶瓷 對(duì)溫度變化敏感的陶瓷材料 ， 其電阻率隨溫度發(fā)生明顯變化 ， 一般可分為三大類：第一類是電阻隨溫度升高而增大的熱敏電阻稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻 (PTC)；第二類是電阻隨溫度升高而減小的熱敏電阻 ， 稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（ NTC） ；第三類是電阻在某特定溫度范圍內(nèi)急劇變化的熱敏電阻 （ CTR） 。 （ 1） PTC熱敏電阻陶瓷 屬于多晶鐵電半導(dǎo)體 。 當(dāng)開始施加工作電壓時(shí) ， 溫度低于 Tmin,， 電阻率隨著溫度的上升而下降 ， 電流則增大 ， 呈現(xiàn)負(fù)溫度系數(shù)特性 ， 服從 規(guī)律 。 當(dāng)溫度高于 Tmin以后 ， 由于鐵電相變及晶界效應(yīng) ， 成正溫度系數(shù)特征 ， Tc附近的一個(gè)很窄的溫區(qū)內(nèi) ， 隨溫度的升高 （ 降低 ） ， 其電阻率急劇升高（ 降低 ） ， 約變化幾個(gè)數(shù)量級(jí) ， 電阻率在某一溫度附近達(dá)到最大值 ， 這就是所謂的 PTC現(xiàn)象 。 （ 2） NTC熱敏電阻陶瓷 指隨溫度升高其電阻率按指數(shù)關(guān)系減小的一類陶瓷材料 。 電阻溫度系數(shù)為 : 在工作溫度范圍內(nèi)并不是常數(shù) ， 而是隨溫度的升高而迅速減小 。 B值越大 ， 則在同樣的溫度下的 ?T也 越大 ， 即靈敏度越高 。 KTEe 2/?21TBdTdRRTT?????（ 3） CTR臨界溫度熱敏電阻陶瓷 主要指以 VO2位基本成分的半導(dǎo)體陶瓷 ， 在 68℃ 附近電阻值突變可達(dá) 3~4個(gè)量級(jí) 。 具有很大的負(fù)溫度系數(shù) ， 故稱劇變溫度熱敏電阻 。 壓敏陶瓷 指具有非線性伏 安特性 、 對(duì)電壓變化敏感的半導(dǎo)體陶瓷 。在某一臨界點(diǎn)壓以下 ， 幾乎無(wú)電流通過(guò)；超過(guò)該臨界電壓 ，電阻迅速降低 ， 讓電流通過(guò) 。 隨著電壓的少許增加 。 電流會(huì)很快增大 。 這一現(xiàn)象稱為壓敏效應(yīng) ， 是陶瓷的一種晶界效應(yīng) 。 電壓 電流特性可以近似為： 式中 I — 壓電電阻流過(guò)的電流； V — 施加電壓； ? — 非線性指數(shù)； C — 相當(dāng)于電阻值的量 ， 常數(shù) 。 ???????? CVI3. 氣敏陶瓷 （ 1） 性能 主要是利用半導(dǎo)體表面氣體吸附反應(yīng)引起的表面電導(dǎo)率變化的信號(hào)來(lái)檢測(cè)各種氣體的存在和濃度 。 吸附氣體一般分為物理和化學(xué)吸附 。 前者吸附熱低 ， 可以是多分子層吸附 ，無(wú)選擇性；后者吸附熱高 ， 只能是單分子吸附 ， 有選擇性 。 1） 靈敏度：當(dāng)材料接觸被測(cè)氣體時(shí) ， 其電阻發(fā)生變化 ， 變化量越大 ， 氣敏材料的靈敏度就越高 。 2） 選擇性：在眾多氣體中 ， 氣敏半導(dǎo)體陶瓷元件對(duì)某一氣體表現(xiàn)出很高的靈敏度 ， 而對(duì)其它氣體的靈敏度甚低或不靈敏 。 3） 穩(wěn)定性：穩(wěn)定性包括：一 、 性能隨時(shí)間的變化；二 、 氣敏元件的性能對(duì)環(huán)境條件的忍耐能力 。 4） 初始特性：由于氣敏元件不工作時(shí) ， 表面可能吸附一些氣體或雜質(zhì) ， 因此 ， 元件在加熱工作初期會(huì)發(fā)生因吸附氣體或因雜質(zhì)揮發(fā)造成的電阻變化 。 5） 相應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間：是指氣敏元件接觸被測(cè)氣體時(shí) ， 其電阻值達(dá)到給定值的時(shí)間 ， 它表示氣敏元件對(duì)被測(cè)氣體的響應(yīng)速度 。 恢復(fù)時(shí)間表示氣敏元件的復(fù)原特性 ， 響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間越小越好 。 （ 2） 典型的氣敏半導(dǎo)體陶瓷 SnO2系氣敏陶瓷 — 最常用的氣敏半導(dǎo)體陶瓷 ZnO系氣敏陶瓷 — 氣體選擇性強(qiáng) Fe2O3系氣敏陶瓷 — 無(wú)需添加貴金屬催化劑就可制成靈敏度高 、穩(wěn)定性好 、 具有一定選擇性的氣體傳感器 。 4. 濕敏陶瓷 指對(duì)空氣或其它氣體 、 液體和固體物質(zhì)中水分含量敏感的陶瓷材料 。 （ 1） 濕敏陶瓷 濕度由兩種表示方法 ， 即絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度 ， 一般常用相對(duì)濕度表示 。 1） 濕度量程：在規(guī)定環(huán)境下 ， 濕敏元件能夠正常測(cè)量的范圍 2） 靈敏度：可用元件的輸出量變化與輸入量變化之比 3） 響應(yīng)時(shí)間：標(biāo)志濕敏元件在濕敏變化時(shí)反應(yīng)速率的快慢 4） 分辨率：濕敏元件測(cè)濕的分辨能力 5） 溫度系數(shù)：表示溫度每變化 1℃ 時(shí) ， 濕敏元件的阻值變化 相當(dāng)于多少 %RH的變化 對(duì)濕敏陶瓷材料的要求： ① 穩(wěn)定性 、 一致性 、 互換性要好 ， 工業(yè)要求長(zhǎng)期穩(wěn)定性不超過(guò) 177。 2%RH； ② 精度高 ， 使用濕區(qū)寬 ， 靈敏度適當(dāng)； ③ 響應(yīng)快 ， 濕滯小 ， 能滿足動(dòng)態(tài)測(cè)量的要求； ④ 溫度系數(shù)小 ， 盡量不用溫度補(bǔ)償線路； ⑤ 可用于高溫 、 低溫及室外惡劣環(huán)境； ⑥ 多功能化等 。 （ 2） 幾種典型的濕敏陶瓷材料 主晶相成分一般由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成