Ba1-xSrxTiO3的Sol-gel法制备与结构相变研究.pdf

物理化学学报(H，““，，“∞“e砌P妇o) November ^cm P坶5．一Ch砌．Sh，2003，19(11)：1【)05～1009 Bat一，sr。Ti03的Sol-gel法制备与结构相变研究4 郭惠芬张忠锁刘 兵张兴堂李蕴才 黄亚彬杜祖亮 (河南大学，河南省特种功能材料重点实验室，开封 475001) 的晶体结构和相变行为 结果表明，随着锶含鼍的增加．晶胞体积逐渐减小．c／a趋近于l，相变温度降低，相变 热减少，相变弥散性增强，且存在热滞现象R帅a11光谱发生冉趣变化．当z=(1．30时，室温下发生结构卡H变， Ba…SrJiO。以立方相为主要存在相，相变具有有序一无序特征 关键词： 钛酸锶钡， sol—g一， 晶胞参数． 结构相变 中图分类号： 0647 钛酸钡基陶瓷具有高的介电常数、优良的铁 晶体结构和相变行为进行了研究 电、压电、耐压和绝缘性能，广泛应用于微型电容 器、动态随机图像存储器以及非挥发性存储器等… 1 实验 锶对钡的取代可以降低钛酸钡的铁电相变温度、提 1．1主要试剂 高介电常数、降低介电损耗、提高热释电系数。。6，等． 钛酸网丁酯(c-。H。so。Ti)，分析纯，北京市巾联 因此，钛酸锶钡(Ba-。sr，Ti03)亦是一种重要的电 子材料，在高密度动态随机存储器、非冷却红外探 纯，洛阳市化学试剂厂生产；乙酸锶(sr(cH。cQ)z- 测器和电光位移器等方面具有潜在的广泛应用前 l／2心O)，分析纯，北京化工厂牛产；冰乙酸 景”。“【_}I于制备工艺的差异，Yoo等161的研究表 (c}13cooH)，分析纯，上海华彭实业有限公司，L产； 明，窜温下j=o．3时Ba…SrⅢ03的极化率只、相 无水乙醇，分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心 对电容率＆值最大：TallaIl等u”的研究结果显示， 生产． J=o 35时s，值最大；Miyasaka等“”的研究表明，1．2 溶胶的合成与粉体的制备 x=o．5时s，值最大．尽管他们的研究结论不同， 制备方法参阅文献[15]．具体步骤：秤取总量 但均认为随着锶对钡的取代量的增加，Ba…srⅢ03 为o．0smol的氢氧化钡和乙酸锶，将氢氧化钡溶解 逐步由铁电四方相过渡到顺电立方相，而Ba，一。s¨ 于o．3mol的冰乙酸中，加热搅拌lh后，加人乙酸 Tio。的品质因数与其晶体结构密切相关，且在居里 锶，使其完全溶解，冷却至窜温；将o．05mol的钛酸 温度附近品质因数较佳，因此制备高纯Bal。srr四丁酯溶于两倍体积的无水乙醇中；然后将溶于无 TiO。微晶并研究其结构相变在理论研究和实际应用 水乙醇的严格化学计量比的钛酸四丁酯溶液慢慢滴 方面均具有重要意义．纳米材料的制备方法有多 入上述乙酸锶钡溶液中，同时强烈搅拌，直至形成均 种，其中s01一gel法由于化学计量比严格可控、反应 匀、透明的淡黄色溶胶．溶胶在室温下静置24h得 温度低、粒径分布均匀、操作简单等优点而受到材 于凝胶．干凝胶捣碎后放人马弗炉中1200℃焙烧 料工作者的关注．近几年，Ba…srm味成为研究5h，并研磨得所需样品Ba，～，srJiQ． 的热点，但是关于Ba，～舯Ji03的s01．2el法制备并 1_3分析测试 研究其结构相变的报导很少，因此，本文用s01．gel 采用荷兰菲利蒲公司生产的x’PertPm型伞自 法制备了一系列Ba．。SrⅢn纳米晶，用xRD、 kv×