水熱法制備納米鈦酸鍶鋇粉體及其燒結(jié)性能研究.pdf

1、鈦酸鍶鋇(BST)作為一種重要的電子材料,具有介電系數(shù)可調(diào)、高絕緣電阻、低介電損耗以及介電性能和光學(xué)性能在Ba/Sr摩爾比為0~1的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),同時具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、絕緣性,在陶瓷電容器、高性能敏感元件、多功能半導(dǎo)體材料、超大規(guī)模動態(tài)隨機(jī)存儲器、相控陣天線和天線調(diào)配器等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值。
　　本實驗利用水熱法,以BaCl2·2H2O、SrCl2·6H2O和T iCl4為原料,KOH為礦化劑,分別合成了納米級

2、Ba0.6Sr0.4T iO3、Ba0.7Sr0.3T iO3和Ba0.8Sr0.2T iO3粉體。利用XRD、SEM、XRF、FT-IR等分析測試方法對所制備的BST粉體進(jìn)行了晶相組成、晶粒形貌等性質(zhì)的分析與觀察,并研究了前驅(qū)物的初始摩爾配比、礦化劑過量濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等對生成BST組成、晶粒大小和形貌的影響。實驗表明:
　　(1)Ba0.6Sr0.4T iO3粉體的最佳合成工藝為初始配比Ba:Sr:T i=0.8:0.

3、4:1.0, K OH過量濃度為2.20mol/L,水熱溫度為190℃,反應(yīng)時間為10h。合成粉體為立方相,粒度均勻,平均粒徑為80nm,純度高,組成穩(wěn)定,雜質(zhì)離子少,晶體形貌呈立方形或球形,具有良好的單分散性,化學(xué)組成均勻,燒結(jié)活性高。
　　(2)Ba0.7Sr0.3T iO3粉體的最佳合成工藝為初始配比Ba:Sr:T i=1.0:0.3:1.0, K OH過量濃度為3.00mol/L,水熱溫度為240℃,反應(yīng)時間為10h。合成

4、粉體為立方相,平均粒徑為100nm,晶型完整,純度高,雜質(zhì)離子少,晶體形貌呈立方形或球形。
　　(3)Ba0.8Sr0.2T iO3粉體的最佳合成工藝為初始配比Ba:Sr:T i=1.0:0.2:1.0, K OH過量濃度為2.20mol/L,水熱溫度為240℃,反應(yīng)時間為15h。合成粉體為立方相,粒度均勻,平均粒徑為90nm,純度高,組成穩(wěn)定,雜質(zhì)離子少,晶體形貌呈立方形。
　　對水熱粉體進(jìn)行干燥方法研究后發(fā)現(xiàn)在烘箱干燥法

5、、無水乙醇洗滌法、共沸蒸餾法、真空冷凍干燥法中,真空冷凍干燥法效果較好,能有效減少顆粒的團(tuán)聚,提高燒結(jié)活性和粉體性能,同時分析探討了粉體的團(tuán)聚機(jī)理。
　　在水熱合成BST納米粉體的基礎(chǔ)上,用固相方法合成了各種類型的BST粉體,并比較了兩種制備工藝的區(qū)別,同時研究了固相合成粉體的性能。對固相法合成的BST粉體與水熱法制備的粉體進(jìn)行對比分析后發(fā)現(xiàn):水熱粉體化學(xué)組成和顆粒均勻,粒徑較小,單分散性好,同時具有良好的流動性、易于成型。利用水