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《水熱法制備四方相鈦酸鋇納米粉末的工藝研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、絕緣材料2004No.2鄒晨等:水熱法制備四方相鈦酸鋇納米粉末的工藝研究!"水熱法制備四方相鈦酸鋇納米粉末的工藝研究鄒晨,金向朝,鮑婕,齊文杰,翟登云(西安交通大學電力設(shè)備電氣絕緣國家重點實驗室,陜西西安710049)摘要:研究了水熱法制備四方相鈦酸鋇納米粉末的機理,分析了改變實驗條件(反應時間、反應溫度、溶液PH值、前驅(qū)物及前驅(qū)物的化學比等)對反應產(chǎn)物的影響,提出由于水熱法的密閉性造成反應過程中氧分壓只能通過擴散來得到補償從而影響生成物中鋇空位的濃度進而阻礙生成物向四方相轉(zhuǎn)化的進程。通過對改變反應時間所得產(chǎn)物的X-RD和IR分析驗證了理論分析
2、的結(jié)果關(guān)鍵詞:鈦酸鋇;制備;水熱合成法中圖分類號:TM223;To132.35;文獻標識碼:A文章編號:1009-923(92004)02-0025-03StudyonthereactionconditionsofhydrothermalsynthesisofbariumtitanatecrystalliteZOUChen,JINXiang-chao,BAOJie,@IWen-jie,ZHAIDeng-yun(StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationforPowerEguipment,XianJiaoto
3、ngUniuersity,Xian710049,China)Abstract:Inthispaper,theformationmechanism(in-situtransformationanddissolution-precipitation2+4+mechanism)andreactionconditions(reactiontime、temperature,precursors,pHvalue,Ba/Timolarratioetc.)ofhydrothermalsynthesisofbariumtitanatepowderweredisc
4、ussed.Byadjustingreactiontime,aseriesofpowderswereproducedandanalyzed.Theresultstestifiesthetheoreticanalysis.Keywords:bariumtitanate;hydrothermalsynthesis1引言溶解,并達到一定的過飽和度,從而形成原子或分子鈦酸鋇(BaTiO3)具有良好的介電和鐵電特性,是生長基元,進行成核結(jié)晶;生成的粉體或納米晶粒發(fā)電子陶瓷元件的基礎(chǔ)母材,廣泛應用于制作體積小,育完整,組成接近化學計量,粒度分布均勻可控,顆
5、粒容量大的微型電容器和溫度補償元件,也用來制作非團聚少;原料較便宜,成本低。由于粉體無須煅燒就可線性元件,介質(zhì)放大器,電子計算機記憶元件,陶瓷敏以直接用于加工成型,避免了在煅燒過程中晶粒的團感元件,微波陶瓷及壓電陶瓷。實踐證明,實現(xiàn)鈦酸聚、長大和混入雜質(zhì)。本文研究了水熱合成法制備鈦鋇粉體的高純、四方相和超細乃至納米化是提高鈦酸酸鋇的工藝,并對產(chǎn)物進行了初步分析,提出了反應鋇電子元件性能的有效措施之一。傳統(tǒng)的鈦酸鋇粉時間對形成四方相鈦酸鋇影響的機理。體一般以BaCO3和TiO2為原料,在1200~1300C之間[1]經(jīng)長時間固相反應而成,工藝成本
6、高,粉體顆粒團2實驗研究聚,晶粒粗大,在研磨粉碎過程中易混入雜質(zhì),不能滿2.1反應機理足現(xiàn)代電子元器件高性能、微型化的需要。水熱合成水熱合成BaTiO粉體的反應機理主要是溶解-法是指在密封高壓釜中,以水為溶劑,在一定的溫度沉淀機理(in-situtansformationanddissoIution-precipi-[3]和蒸汽壓力下,原始混合物進行反應的一種合成方法tationmechanism),即前驅(qū)物溶解生成水合離子或其[2]。由于在高溫、高壓水熱條件下,前驅(qū)物得到充分的它的絡(luò)合離子,然后在溶解的離子之間反應,產(chǎn)生成核相變,生成鈦酸鋇晶
7、核,剩余的前驅(qū)物供晶核的長收稿日期:2003-10-20大或形成新的晶核。在水熱條件下可能發(fā)生以下化學作者簡介:鄒晨(1977-),男,碩士研究生,現(xiàn)從事鐵電材料的研究反應:(TeI:029-82663781,EmaiI:zouchen@maiIst.Xjtu.edu.cn)。!"鄒晨等:水熱法制備四方相鈦酸鋇納米粉末的工藝研究絕緣材料2004NO.22+-(l)Ba(OH)2=Ba+2OH聚成大的球狀晶粒。2+4+2.2.4Ba/Ti摩爾比的影響-研究表明,提高前驅(qū)動的Ba2+4+摩爾比,將提2OH/TiTi4++4OH-!TiO(OH)2+
8、2H2O!TiO23-+3H2O(2)2+4+高鈦酸鋇晶粒完全反應的程度,當Ba/Ti摩爾比小于l時,不能合成純相的鈦酸鋇粉體,只有大于lBa2++T