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申请/专利权人：武汉大学

摘要：本发明属于红外传感器技术领域，尤其涉及一种结合热电制冷器件的热释电传感器系统及其制备方法，其中，热释电传感器系统包括热释电传感器、热电制冷器件、铝制散热器，热释电传感器由管帽、透镜、热释电陶瓷敏感元、电路板、基座、导电垫片、信号处理芯片、及引脚组成，热释电陶瓷敏感元由无铅热释电陶瓷材料0.9999.7%Na0.5Bi0.5TiO3‑0.3%Na0.5Bi4.5Ti4O15‑0.01MnCO3极化后制得。与BNT‑NBT相比，本发明的BNT‑NBT‑Mn获得了更高的室温热释电系数7.58×10‑4Cm‑2K‑1和182℃的退极化温度；并成功制备了热释电传感器，其响应率和探测率能够满足应用要求；在此基础上，通过使用热电制冷器的温度控制实现了对热释电传感器的连续监测。

主权项：1.一种无铅热释电陶瓷材料，所述无铅热释电陶瓷材料的化学组成为：0.9999.7％Na0.5Bi0.5TiO3-0.3％Na0.5Bi4.5Ti4O15-0.01MnCO3，或0.9999％Na0.5Bi0.5TiO3-1％Na0.5Bi4.5Ti4O15-0.01MnCO3，其特征在于，所述无铅热释电陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：步骤1、按照无铅热释电陶瓷材料0.9999.7％Na0.5Bi0.5TiO3-0.3％Na0.5Bi4.5Ti4O15-0.01MnCO3或0.9999％Na0.5Bi0.5TiO3-1％Na0.5Bi4.5Ti4O15-0.01MnCO3的化学计量比称取Bi2O3、Na2CO3、TiO2、MnCO3原料；步骤2、将原料进行球磨混合，得到混合粉体，具体过程为：使用聚氨酯球磨罐，以锆球为球磨介质，无水乙醇为球磨溶剂进行球磨混合，其中，原料与无水乙醇的质量比为1:0.8-1:1.2，球磨时间为12-24h；步骤3、将混合粉体依次进行烘干、过筛、预烧、二次球磨、烘干、造粒、压片、烧结，得到所述无铅热释电陶瓷材料；其中，烘干条件为：60-100℃下烘干10-12h；过筛条件为：过60-100目筛；预烧条件为：以200℃h升温到850-900℃后保温2-4h；二次球磨条件为：以锆球为球磨介质，无水乙醇为球磨溶剂，预烧后的粉体和球磨溶剂的质量比为1:0.6-1:0.8，球磨时间为10-12h；造粒的条件为：采用质量分数为3-5％的聚乙烯醇水溶液作为粘结剂，所述粘结剂的加入量为烘干后粉体质量的10％-20％；压片条件为：15-20Mpa下保压3～5min；烧结条件为：以2.5℃min升温到550-600℃保温1-2h，然后以2.5℃min升温到1160-1180℃保温2-4h，接着以2.5℃min降温到850-900℃保温0.5-1h，最后自然冷却至室温。

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