(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210651299.1 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 赵瑜　赵文悦　费维栋　彭亚洲　 (74)专利代理 机构 哈尔滨华夏松花江知识产权 代理有限公司 23213 专利代理师 侯静 (51)Int.Cl. C04B 35/48(2006.01) C04B 35/057(2006.01) C04B 35/622(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料 及其制备方法 (57)摘要 一种具有室温大电卡效应的复合薄膜材料 及其制备方法， 它为了解决目前电卡制冷温变较 小， 使用温度较高难以实用化的问题。 制备方法： 一、 PbZrO3前驱体溶质称量及配置； 二、 PbZrO3薄 膜旋涂； 三、 PbZrO3薄膜预烧； 四、 PbZrO3薄膜晶 化处理； 五、 (CaMnO3)nCaO前驱体溶质称量及配 置； 六、 (CaMnO3)nCaO薄膜旋涂； 七、 (CaMnO3)nCaO 薄膜预烧； 八、 (CaMnO3)nCaO薄膜晶化处理。 本发 明采用溶胶凝胶旋涂法制备得到了具有室温大 电卡效应的复合薄膜， 该复合薄膜的耐压性高， 并具有优异的制冷效果， 300K时温变可以达到 66.5K， 在室温下实现了更 大的制冷效果。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115057701 A 2022.09.16 CN 115057701 A 1.具有室温大电卡效应的复合薄膜材料， 其特征在于该具有室温大电卡效应的复合薄 膜材料是在PbZrO3薄膜上复合(CaMnO3)nCaO薄膜。 2.具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在于该制备方法按照以下 步骤实现： 一、 PbZrO3前驱体溶质称量及配置： 将铅源置于乙酸及乙二醇甲醚的混合溶液中， 搅拌均匀， 加热直至溶质溶解， 然后降至 室温加入锆源， 搅拌均匀， 得到PbZrO3前驱体； 二、 PbZrO3薄膜旋涂： 在衬底上旋 涂PbZrO3前驱体， 得到湿膜； 三、 PbZrO3薄膜预烧： 将步骤二得到的湿膜放置在平板炉上进行 预烧处理， 得到预烧后的凝胶膜； 四、 PbZrO3薄膜晶化处 理： 将预烧后的凝胶膜放入退火炉中进行晶化处 理， 得到带有PbZrO3的衬底； 五、 (CaMnO3)nCaO前驱体溶质称量及配置： 将钙源置于混酸溶液中， 搅拌溶解后， 再加入锰源继续搅拌， 然后加入甲酰胺调节体系 的pH为1～5， 加入柠檬酸搅拌 反应， 得到(CaMnO3)nCaO前驱体； 六、 (CaMnO3)nCaO薄膜旋涂： 在带有PbZrO3的衬底的表面旋 涂(CaMnO3)nCaO前驱体， 得到复合湿膜； 七、 (CaMnO3)nCaO薄膜预烧： 对步骤六 得到的复合湿膜进行 预烧处理， 得到复合凝胶膜； 八、 (CaMnO3)nCaO薄膜晶化处 理： 将复合凝胶膜放入退火炉中进行晶化处理， 得到具有室温大电卡效应的复合薄膜材 料； 其中步骤五所述的混酸溶 液中包括硝酸和乙二醇甲醚。 3.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在 于步骤一中所述的铅源为三水乙酸铅、 四乙酸铅、 无水醋酸铅或者柠檬酸铅； 所述的锆源为 正丙醇锆、 乙酸锆、 乙酰丙酮锆或者 正丁醇锆。 4.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在 于是步骤一中铅源和锆源的摩尔比为1： 1。 5.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在 于步骤二中采用旋胶机进行旋 涂， 控制旋胶机的转速为20 00～6000r/s。 6.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在 于依次重复步骤二PbZrO3薄膜旋涂和步骤三PbZrO3薄膜预烧过程多次， 控制衬底上PbZrO3 薄膜的厚度为20 0nm～600nm。 7.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在 于步骤三中控制平板炉的温度为20 0～500℃， 预烧处 理时间为2 ～5min。 8.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在 于步骤四中以40 0～700℃的晶化温度处 理2～10min。 9.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115057701 A 2于依次重复步骤六(CaMnO3)nCaO薄膜旋涂和步骤七的(CaMnO3)nCaO薄膜预烧过程多次， 控 制(CaMnO3)nCaO薄膜的厚度为6 0～240nm。 10.根据权利要求2所述的具有室温大电卡效应的复合薄膜材料的制备方法， 其特征在 于步骤八中以5 00～800℃的晶化温度处 理2～10min。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115057701 A 3