LiFePO4陶瓷及薄膜的制备和光学性能研究

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红外探测器自20世纪40年代发明以来得到了飞速的发展,在民用和军事领域应用广泛。相对于国外在红外探测器技术方面,我国在此领域方面的研究较为滞后,红外探测器的核心目前仍以进口为主,而且国外严格禁运高端产品,所以研制具有自主知识产权的红外探测器件迫在眉睫,而红外探测材料的制备是重中之重。本文主要研究了能替代红外探测器中碲镉汞材料的锂铁磷材料,并研究了锂铁磷靶材制备工艺及其性能测试。本文详细研究了锂铁磷LiFePO4靶材的制备工艺及其流程,并对合成靶材的性能进行了相关测试。1)采用固相反应法,用碳酸锂Li2CO3、磷酸二氢铵NH4H2PO4、草酸亚铁FeC2O4·2H2O三种化学试剂合成锂铁磷LiFePO4材料。为了获得高纯相的锂铁磷LiFePO4靶材,研究了煅烧工艺参数为:预烧温度650℃,真空度10-3Pa,升温速率4℃/min,保温4h,高纯氩流量1sccm;烧结温度800℃,真空度10-3Pa,高纯氩流量1sccm,保温4h,升温速率5℃/min。2)采用X射线衍射及扫描电镜测试发现:所制备的锂铁磷LiFePO4材料衍射峰尖锐且峰值高,为单一晶系的正交橄榄石结构;从表面和断面的形貌看,颗粒间互相衔接较为紧密,排列整齐有序。3)薄片样品透过率测试曲线表明,在波数7600cm-1到4000cm-1之间,透过率较为稳定在22%至25%之间。
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