钛酸钡在当今科技领域占有重要地位.docVIP

钛酸钡在当今科技领域占有重要地位，它是电子工业的重要原料，是具有高附加值的精细化工产品，是电子陶瓷元器件的基础原料．被称为电子陶瓷的支柱。钛酸钡是一种钙钛矿型电于陶瓷材料，具有优良的介电和铁电性能。当钛酸钡中钛与钡的物质的量的比为：1，1(即分子式为BaT，(】a)时，其不同的晶型可分别具有压电性、介电性和热电性。其立方晶型具有很高的介电常数，在室温下可达1 500～1600；同时，其四方多晶呈现出铁电、压电、和热电性能Ⅲ，超细钛酸钡粉体被广泛应用于多层电容器、光电设备、热变电阻器、压电开关、非线性电阻器以及电功率转换器等。这些应用都需要无团聚、组分均匀、粒径可控(最好是亚微米级)、单分散性、可结晶性的高纯钛酸钡粉末。1钛酸钡的主要制备方法与进展钛酸钡等钛酸盐粉体的制备有周相法、液相法和气相法。固相法是传统的方法，也是当前工业上生产铁酸钡等钛酸盐粉体的重要方法}液相法可制备高纯超细钛酸钡等钛酸盐粉体．通常认为在制备高纯超细钵酸钡粉体时比同相法要好。在液相法中．草酸盐共沉淀法和水热合成法在国外已应用于工业生产，水热合成法处于实验室研究阶段。气相法尚不成熟。1．1固相法固相法是一种传统的粉化工艺．用于粗颗粒徽细化，具有成本低．产量高以及制备工艺简单易行等特点。固相法叉可分为机械粉碎法和同相反应法两大娄。1．1．1圃相反应法固相反应珐是利用固体粉体原料在高温下相互反应而制备出所需陶瓷粉体的一种方法。(1)固相法传统工艺用固相法制备钛酸钡粉体的传统工艺是以碳酸钡和二氧化钛为原料．进行高温固相反应生成钛酸钡，最后经粉碎、研磨工艺制得成品。此种方法虽然工艺较简单、原料较便宜、生成成本低，但所制备的钛酸钡粉体质量较差，粒径分布范围宽．一般只适用与制作技术性能要求较低的产品，而且成品率也低。但是，或许是由于市场经济规律的导向作用，国内外的BaC0。生产中．周相法仍是一种重要的方法。最近几年，固相法有了长足的进步。近年来，特别是在日本．采用高纯、超细的二氧化钛和碳酸钛粉末做为原料．使固相合成钛酸铷粉体的性能显著提高。还有人采用与传统工艺不同的途径通过固相反应法生成BaTiO，粉末。如下文提到的燃烧合成法口一。(2)自蔓延燃烧合成”“3此种方法的特点是在合成过程中利用反应物自身的反应放热使反应逐层蔓延．整个合成过程除了初始的点火能量之外无需外界再提供能量，因此耗能极少。由于是燃烧反应，合成能在较短时间完成，通过添加稀释荆还可在一定程度上调节燃速和反应温度，使反应过程可控。另外，该反应热处理时间短．而且不需要后续的煅烧处理。Komarov和P8rkln[73使用古钡的多种物质：金属、金属卤化物以及金属氧化物等为钛源通过自蔓延反应制的四方相黄祥卉t女，博士研究生，主要从事纳米材料方向的研究073l一882】648(())万方数据电子陶瓷用钛酸钡粉体制备工艺厦其发展／黄祥卉等·31·Bac()。。M．cernea和Neacsu 1】利用Bac()3和Tl为原料．以石墨为燃烧源，在l 3【)()。c反应4h制得四方晶BaTio。，由于该方法使用石墨作为燃烧源．该方法也可以看作是碳热反应法的一种。国内的王劭群等人利用TiO：T1Ba()：反应体系燃烧合成r钛酸钡“一。(3)低温燃烧合成低温燃烧台成是相对于白蔓延高温燃烧台成而提出的一种制备氧化物和复杂氧化物的材料合成方法。此方法以推进剂理论为基础，将舍有有机化合物(还原剂)和金属盐(氧化剂)的水溶液。加热到300～500。c．使其皿速燃烧。火焰自我维持几分钟，得到泡沫状陶瓷粉末。与其他方法相比，此法具有过程简单、无需复杂设备，容易大批量连续生产的特点。胡芳仁o。等以BaN()，一TL01一c。H，o。·Hz0为体系．在600。c．通过低温燃烧合成得到粒度为1．2～1．4”m的四方相Baco。粉末。1．1．2高能球磨法“，高能球磨法是在20世纪70年代发展起来的，又称机械台金化．已成功用于制备多种纳米材料，具有工艺简单方便等特点。张剑光_6-等以过氧化钡红外二氧化钛为原料。以二氯化锆为球膺介质，在高能行星式球磨机上以25。r／m抽对氧化物混台料球砉4h制备出单相纳米钛酸钡粉。Junmjn xue口1等在氮气气氛下．以BaO和T102为原料．通过高能球磨法制备出粒径尺度在14～30nm的四方相纳米钛酸钡。1．2液相合成法液相合成法是由原子、离子通过成核和生长两个阶段制备超细粉体的方法．其特点是较易成核，组分均匀，可制得高纯度复合氧化物．也便于添加微量组分。另外，低的反应温度和廉价无机盐前驱体的使用提高了粉末生产的成本有效性。液相合成法主要可分为：①沉淀法。所谓沉淀法是在原料溶剂中添加适当的沉淀剂，使得原料溶液中的阳离子形成各种形式的沉淀物，再经过滤，洗涤．干燥，有时还需加热分解等工艺过程而得到超徽粉的过程。通常