溶胶凝胶法制备Ba1xLaxTiO3陶瓷及其介电性能研究.pdf

宿杰等：溶胶一凝胶法制备Ba卜；La。Ti(h陶瓷及其介电性能研究 溶胶一凝胶法制备Ba。一。La。TiO。陶瓷及其介电性能研究。 宿杰，王立群，何聚，余大书 (天津师范大学物理与电子信息学院，天津300074) 摘要： 用溶胶一凝胶法制备了Ba，一。L钆TiO。(z；称量的钛酸丁酯用10ml无水乙醇溶解加热搅拌得到 0．2，0，4。0．6，0．8％(摩尔分数陶瓷，用X射线衍 五份金黄色的钛酸丁酯澄清溶液。将5种不同硝酸镧 射、正电子淹没、阻抗分析仪对目标产物进行分析测 浓度的醋酸钡溶液分别转移到对应的5份金黄色钛酸 试。结果表明；La”掺杂的BaTiO。陶瓷具有钙太矿 丁酯澄清溶液中，并不断微热、搅拌，得到5种淡黄色 立方结构。当o≤z≤0．4％(摩尔分数)时，产生弱束 澄清的Ba—Ti前驱体溶液。将5种前驱体溶液分剐在 缚电子；当0．4％(摩尔分数)≤32≤0．8％(摩尔分数) 60℃下水浴回流1h，使其形成稳定的溶胶．将溶胶继 时，产生钡空穴。在测试频率为lkHz时，当z一0．6％续在60℃下水浴回流6h后，溶胶转化为淡黄色透明 (摩尔分数)BaTi03陶瓷介电常数最高e=3572，介电的凝胶，将凝胶取出、捣碎，经100℃干燥24h后，研磨 损耗最小tgd一0．0115。 得到白色的干凝胶粉末，将此粉末在700(2下煅烧2h 关键词：溶胶一凝胶法；Bal一：La：TiOs；La”掺杂；介 电性能 压制成型，并于1300℃煅烧2h即得到不同La3+掺杂 中圄分类号：TM227．1 文献标识码：A BaTi03陶瓷。 文章编号：1001—9731(2006)增刊一0185-03 3结果分析 l 引 曷 3．1 x射线晶相分析及晶粒尺寸的计算 BaTiq由于具有较高的介电常数，优鼹的铁屯、 x射线衍射表明所得到La”掺杂的PaTiO，陶瓷 压电、耐压和绝缘性能，广泛应用于微型电容器、随机 具有钙钛矿立方结构，图1是作为例子的La”掺杂量 图像存储器以及非挥发存储器等o“]。近年来实验室 谱。 研究工作主要集中在改进BaTi03粉体的制备工艺、 掺杂方式以及改善烧结行为等方面“…]。向BaTiq 材料中掺杂各种稀土元素可以明显地改善其性质，而 且我国稀土资源丰富，稀土元素的研究和应用具有广 阔的前景。目前BaTiO。粉末的制备技术多种多样， 其中sol—gel法莉的BaTin粉俸性能均比固相法、液 ．j．e』萱!sc尝一 相共沉淀要优越得多，不仅其均匀度、组分混合达到分 子级水平，而且平均粒径容易达到纳米数量级“…。。 因此采用了sol—gel法制备La”掺杂BaTiQ纳米晶 体，用x射线衍射和正电子淹没等测试手段对其进行 图l 了结构表征，用6500精确阻抗仪对其室温电阻率、介 瓷的X射线衍射谱 1 XRDPatternofBaTinceramic with 电常数及其介电损耗进行了测试研究。 Fig doped 0．4％motLa3+ 2实验