文档介绍：米钛酸钡制备方法研究新进展邓兆1,戴英1,21武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉(4300702武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉(430070E-mail:******@:钛酸钡具有高介电常数、低介质损耗等优异的性能,广泛地应用于多层陶瓷电容器、热敏电阻、光电器件等电子元件,是电子工业中应用最广泛的陶瓷材料之一。随着电子工业的发展,对陶瓷电子元件提出了高精度、高可靠性、小型化的要求,其关键之一就是要实现粉末原料的超细、高纯和粒径分布均匀,因而对传统的钛酸钡粉体的制备提出了新的要求。制备超细,高纯和粒径分布均匀的纳米BaTiO3粉体的制备成为了纳米材料制备领域的研究热点之一。本文综述了近年来国内外制备BaTiO3粉体的主要方法和最新进展,对BaTiO3纳米粉体的制备工作前景进行了探讨。关键词:钛酸钡,制备方法,粉体中图分类号:(BaTiO3是最早发现的一种具有ABO3型钙钛矿晶体结构的典型铁电体,它具有高介电常数、低的介质损耗及铁电、压电和正温度系数效应等优异的电学性能,被广泛应用于制备高介陶瓷电容器、多层陶瓷电容器、PTC热敏电阻、动态随机存储器、谐振器、超声探测器、温控传感器等,被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。近年来,随着电子工业的发展,对陶瓷元件提出了高精度、高可靠性、小型化的要求。为了制造高质量的陶瓷元件,关键之一就是要实现粉末原料的超细、高纯和粒径分布均匀。研究可以制备粒径可控,粒径分布窄及分散性好的钛酸钡粉体材料的方法且能够大量生产成为了一个研究热点。本文针对国际上制备BaTiO3粉体的主要方法和最新进展进行了综述,并结合课题组多年来的研究成果,对BaTiO3纳米粉体的制备工作及应用前景进行了探讨。目前BaTiO3纳米粉体的制备方法有很多种,笔者认为:单单从方法上对各种制备手段进行分类综述还不能很好的显现目前各种制备方法的优劣,多种方法中可能应用到的原料类似,鉴于用于制备BaTiO3的原料种类并不多,为了更加鲜明的比较出各种方法的特点,本文中将结合反应原料和常规制备方法对最近几年纳米BaTiO3制备的文献进行分类综述。,此方法合成的BaTiO3粉体存在化学组分不均匀,颗粒较粗,粒径分布范围广等缺点,但是近几年来对于固相法的研究依然在延续。Buscaglia,.,等[1]研究了用BaCO3和TiO2为原料固相法合成BaTiO3,试图从原料上解决固相法合成颗粒粗,粒径分布范围广的问题。他们使用的TiO2原料粒径为70nm,三种BaCO3原料粒径分别是650nm、140nm和50nm,研究结果表明,BaTiO3产物的粒径分布明显受到原料BaCO3粒径的影响,用50nm粒径的BaCO3为原料时得到的BaTiO3产物粒径约为100nm,且分布较窄d50为270nm,用大粒径的BaCO3为原料时制得的BaTiO3产物则比较粗糙。Buscaglia,.,等[2]研究了固相法制备的机理,首次用固相法制备了中空的BaTiO3颗粒。与传统的固相法不同,他们所采用的工艺是:将粒径约为1μm的BaCO3颗粒分散使其悬浮于peroxy-Ti水溶液中,通过沉淀作用在其表面包覆一层无定形TiO2。随后在700℃煅烧,由于核心区域材料的扩散远快于外层TiO2的扩散,得到的产物仍然能保持BaCO3颗粒原来的形貌,形成中空的BaTiO3颗粒。该结果的取得,丰富了固相法制备的原理。Pavlovic,.,等[3]也对固相法进行了研究,先机械球磨混合BaCO3和TiO2,研究了球磨时间和煅烧温度对产品的影响,发现适当延长球磨时间可以降低煅烧温度,减少杂相的形成。固相合成法虽然不被认为是一种很先进的方法,从目前的研究成果来看,也达不到粒径可控,尺度小,粒径分布窄及分散性好等要求,但此方法用到的原料简单,工艺易实现,从近来的这些研究工作可以看出,对这种传统方法的研究仍在继续。,经过滤、洗涤、干燥、煅烧制得BaTiO3粉体。是继固相法后使用较多的一种制备BaTiO3粉体的方法。如下表1:表1草酸盐共沉淀法制备纳米BaTiO3方法概述典型代表性研究者及文献产品粒径尺寸/nm特点以BaCl2⋅H2O,TiCl4,草酸等为原料制备草酸盐沉淀然后煅烧Simon-Seveyrat,L.,等[4]——与固相法制备比较,此方法温度低更节能。商品草酸盐煅烧Polotai,.,等[5]Polotai,A.,等[6]20~40nm提出了中间体理论,通过不同的加热机制实现对粒径的调控。商品草酸盐微波加热煅烧Malghe,.,等[7]——商品草酸盐煅烧F