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探究稀土功能材料的特殊物理化学性质,并利用其开发有价值的器件,直是研究者追求的目标。La1-xSrxFeO3薄膜具有负温度系数热敏性和稳定的物理化学性质,通过调节掺Sr量能得到不同的R与B值组合,具备开发为有实用价值热敏电阻元件的条件。本文综述了稀土功能薄膜制备方法、结构和性能等方面的研究现状,重点评述了其在负温度系数热敏电阻、电热性质和微波吸收领域的研究进展及存在的问题。目前在La1-xSrxFeO3薄膜制备工艺方面已有许多研究,但未见有关La1-xSrxFeO3薄膜批量化制备技术的研究,也没有将其开发为实用元件的报道。本文拟将La1-xSrxFeO3薄膜开发成功率密度可调的精确控温元件,为此进行了相关理论和技术探索,通过优化丝网印刷关键工艺参数,探索适合不同掺Sr量La1-xSrxFeO3薄膜的制备技术；研究Sr掺杂对La1-xSrxFeO3结构、热敏、电热等性能的影响；针对La1-xSrxFeO3薄膜抗冲刷力差的问题,研究了功能膜表面覆盖保护膜的技术,目的是提高功能膜的耐气流冲刷和抗环境侵蚀能力。借助扫描电镜、透射电镜等研究了薄膜微观组织、探讨了高温加热时膜中晶粒的长大机制。具体研究内容和结论如下：(1)用溶胶凝胶法成功制备了成分分布均匀的La1-xSrxFeO3粉体。粉体合成过程中金属离子与网络中的柠檬酸羧基以单齿配位方式结合形成稳定的溶胶-凝胶网络。研究了烧结温度对凝胶晶化过程的影响,结果表明600℃以上温度加热,凝胶晶化为铁酸锶镧相,随温度升高晶粒明显长大且Fe-O键有加强的趋势。在系统研究丝网印刷关键工艺参数对La1-xSrxFeO3薄膜组织和性能影响的基础上得出,含60%松油醇和2～3% EC的La0.6Sr0.4FeO3浆料丝网印刷性能最好。(2)研究了掺Sr量对La1-xSrxFeO3结构的影响,结果表明x=0.3时La1-xSrxFeO3发生Pbnm→R3C相变,该相变是由Sr取代La引起晶格中Fe-O八面体扭转导致的。La0.8Sr0.2FeO3薄膜在1300℃加热16 h后析出四方La2SrFe2O 7目,La2SrFe2O7相与母相存在(100)La0.8Sr0.2FeO3//(101)La2SrFe2O7相位关系。1400℃加热16h后La0.6Sr0.4FeO3薄膜中生成了六方SrAl2O4目,这是基底中的Al2O3与膜中La0.6Sr0.4FeO3反应形成的。3)研究了1200℃、1300℃加热时La0.6Sr0.4FeO3的晶粒生长动力学,表明晶粒生长符合晶粒生长指数分别为2.2和2.3,生长激活能为454±10kJ/mol。1400°C加热时晶粒长大偏离了动力学唯象理论,晶粒合并长大符合“颈部尺寸控制”机制。烧结时晶粒长大机制为：小晶粒中原子通过晶界到达大晶粒内；晶界存在空洞时,晶界迁移受空洞表面曲率影响,原子可由小晶粒流向空洞再由空洞流向大晶粒。晶粒表面积减少产生的总界面自由能降低是晶粒长大的驱动力,晶粒以台阶长大方式生长。(4)用浸渍提拉法在La1-xSrxFe03功能膜表面成功制备了玻璃相增强膜,该增强膜提高了原功能膜抗侵蚀和冲刷能力。通过对比试验确定了玻璃粉的配比为SiO2:Na2B4O7·10H2O:A12O3:CaO=1:1:0.26:0.08;浆料组成为70%松油醇+2%乙基纤维素+28%增强材料(功能相：玻璃粉=1：2.5)和83%甘油+17%增强材料(La1-xSrxFeO3:玻璃粉=1：6)。研究了烧结工艺对增强膜形貌与相组成的影响,800℃烧结的增强膜中存在Si02粉体堆积,未形成连续膜,增强材料中少量B元素进入La0.8Sr0.2FeO3膜生成少量LaB03; 900℃烧结后已经形成了连续玻璃相、La0.8Sr0.2FeO3膜及氧化铝基底的三层膜结构,LaB03含量有所增加、Si02堆积明显减少；1000℃烧结后增强膜连续性更好,玻璃光泽更明显,但是La1-xSrxFeO3膜中渗入了较多的玻璃相；1100℃烧结时玻璃相与La1-xSrxFeO3反应剧烈,已经不存在三层膜结构。900℃分别烧结5、15、30和60 min,玻璃相、La1-xSrxFeO3膜及氧化铝基底的三层膜结构相似,经过多因素优化最终确定了增强膜的烧结工艺为900℃保温15～30 min。增强膜对La1-xSrxFeO3膜的作用主要有两种：(1)玻璃相润湿La1-xSrxFeO3在La1-xSrxFeO3颗粒间形成分割和阻碍薄层：(2)玻璃相、La1-xSrxFeO3膜及氧化铝基底形成三层膜结构。增强膜摩擦系数为0.22,具有良好的抗摩性；298 K～500 K的电阻随温度指数衰减规律与La1-xSrxFeO3膜相似,热敏常数B从3885 K降为2009 K,但仍能满足制备热敏电阻的性能要求。(5)研究了掺Sr量对La1-xSrxFeO3薄膜微波吸收性能的影响,发现在0.5-18GHz波段,掺Sr量x=0.3和0.5的复介电常数虚部ε”明显增加,二者的峰值主要源于电偶极子极化引起的介电弛豫。La1-xSrxFeO3复介电常数明显高于其复磁导率,表明其主要为介电损耗。La0,8Sr0,2FeO3在4 dB以上反射率峰宽7.41GHz～10.48 GHz,呈现较好的吸波性能。(6)掺Sr量显著影响La1-xSrxFeO3薄膜的电阻率,随掺Sr量增加电阻率先减小后增加,x=0.4时出现极小值313.92Ω·cm。La1-xSrxFeO3薄膜呈现明显的NTC热敏性能,薄膜热敏常数B值随掺Sr量先增大后减小,在x=0.4出现最大值3885 K。x=0.3、0.4、0.5的膜具有高B低R,可开发成抑制浪涌电流的NTC热敏电阻器；x= 0.2、0.1的膜具有低B高R,可拓宽热敏元件的使用温区。(7)La1-xSrxFeO3 (x= 0.1～0.6)在450～873 K温区更符合非绝热小极化子导电模型。载流子在F e3+-O-Fe4+小链中跃迁实现极化子导电。随掺Sr量增加载流子浓度提高,激活能下降,当掺Sr量超过0.3后,氧空位阻断部分Fe3+-O-Fe4+小极化子并对电子产生散射,造成激活能增大。La1-xSrxFeO3在低温下更符合VRH导电机制,载流子由近邻跃迁转变为不同距离跃迁,另外电荷有序化的存在也导致了VRH导电。(8)用丝网印刷法制备了用于中低温区精确加热和控温的条状La1-xSrxFeO3膜,用浸渍提拉法在电热膜表面成功覆盖了耐摩擦性能好的增强膜,进而开发出有使用价值的电热膜元件。通过不同加载电压La1-xSrxFeO3膜工作温度和功率密度随掺Sr量(0.3、0.4、0.5)变化规律的研究,获得了不同功率密度电热膜的技术参数,另外根据不同掺Sr量膜发生断路的加载电压数据,成功开发了电压过载保护用La1-xSrxFeO3膜元件。