本文關(guān)鍵詞：水熱法合成鈦酸鋇粉體的研究

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【摘要】：鈦酸鋇(BaTiO_3)為典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),具有高介電常數(shù)和低介電損耗,是在民用和軍事電子等方面應(yīng)用價(jià)值較高的電子陶瓷材料之一。隨著電子器件微型化、輕量化發(fā)展,大容量以及高性能的多層陶瓷電容器(Multilayer ceramic capacitor,簡稱MLCC)需求量與日俱增,實(shí)現(xiàn)粒徑均勻的超細(xì)鈦酸鋇粉體的工業(yè)化生產(chǎn)是促進(jìn)其發(fā)展的有效措施。本文以八水合氫氧化鋇(Ba(OH)_2·8H_2O)為鋇源,分別以鈦酸四丁酯(Ti(OC_4H_9)_4)和二氧化鈦(TiO2,30%金紅石型和70%銳鈦礦型)為鈦源,采用水熱合成法制備了鈦酸鋇粉體。研究成果主要如下：1、以Ba(OH)_2·8H_2O和Ti(OC_4H_9)_4為原料,氨水為礦化劑,乙醇和水為溶劑,氯化鈉溶液為添加劑,水熱合成了鈦酸鋇粉體,研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)體系中鋇鈦比(Ba/Ti)和鋇濃度、Ti(OC_4H_9)_4水解、作為溶劑的無水乙醇用量以及C1-對粉體顆粒特征的影響。隨著反應(yīng)溫度由100℃升到200℃,多孔鈦酸鋇顆粒逐漸形成規(guī)整圓滑的立方體型顆粒,平均粒徑為135nm；低鋇鈦比情況下,延長反應(yīng)時(shí)間對鈦酸鋇由立方相向四方相的轉(zhuǎn)變作用變��；提高鋇鈦比和鋇濃度均有利于四方相鈦酸鋇的生成；鈦酸四丁酯水解程度以及乙醇用量對最后產(chǎn)物的形貌無較大影響,但影響鈦酸鋇粉體的晶相,最佳體積比為VTi(OC_4H_9)_4/VH_2O=1.7,VCH3CN2OH/VTi(OC_4H_9)_4=0.6;不添加Cl-有利于超細(xì)四方相鈦酸鋇粉體的合成。2、在不同溫度下,對鈦酸鋇粉體進(jìn)行熱處理,在溫度從600℃逐漸升到1200℃的過程中,鈦酸鋇粉體宏觀上無變化,但(200)晶面特征峰分裂程度逐漸增強(qiáng),在溫度達(dá)到1200℃時(shí),c/a值突破1.0090,此時(shí)DSC檢測出的居里溫度為129℃,溫度達(dá)到1300℃時(shí),鈦酸鋇粉體出現(xiàn)燒結(jié)成塊的現(xiàn)象。3、以TiO_2粉體和Ba(OH)_2·8H_2O為原料,無其它任何添加劑或礦化劑情況下,水熱合成鈦酸鋇粉體,在研究工藝條件對鈦酸鋇粉體形貌影響的過程中,合成了一種空心碗狀結(jié)構(gòu)的鈦酸鋇晶粒。不同溫度,不同反應(yīng)時(shí)間下,鈦酸鋇形貌不一樣；空心鈦酸鋇粉體的四方性要低于實(shí)心球狀型的鈦酸鋇的四方性。根據(jù)不同反應(yīng)時(shí)間下鈦酸鋇形貌的變化以及EDS檢測出的顆粒中鋇含量大于鈦含量的現(xiàn)象,對空心結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理進(jìn)行了淺析。
【關(guān)鍵詞】：鈦酸鋇 水熱合成 四方相 熱處理 空心結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 鈦酸鋇的結(jié)構(gòu)性能及應(yīng)用11-13
• 1.2 多層陶瓷電容器(MLCC)13-16
• 1.2.1 MLCC的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用13-14
• 1.2.2 MLCC材料的種類及其發(fā)展趨勢14-16
• 1.3 鈦酸鋇制備方法概述16-17
• 1.4 水熱合成法17-19
• 1.4.1 水熱合成鈦酸鋇粉體的反應(yīng)機(jī)理17-18
• 1.4.2 鈦酸鋇粉體的水熱合成18-19
• 1.5 國內(nèi)外鈦酸鋇生產(chǎn)狀況19-20
• 1.6 選題背景及意義20
• 1.7 課題研究內(nèi)容20-22
• 第2章 鈦酸四丁酯為鈦源水熱合成鈦酸鋇粉體的工藝研究22-49
• 2.1 引言22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分22-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備22-23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟23-24
• 2.2.3 表征方法24-25
• 2.2.3.1 X射線衍射光譜24
• 2.2.3.2 拉曼光譜24-25
• 2.2.3.3 傅里葉紅外光譜25
• 2.2.3.4 形貌分析25
• 2.2.3.5 粒度分布25
• 2.3 結(jié)果分析與討論25-47
• 2.3.1 反應(yīng)時(shí)間對合成鈦酸鋇粉體的影響25-29
• 2.3.2 反應(yīng)溫度對合成鈦酸鋇粉體的影響29-33
• 2.3.3 不同鋇鈦比對合成鈦酸鋇粉體的影響33-36
• 2.3.4 鈦酸四丁酯水解對合成鈦酸鋇粉體的影響36-40
• 2.3.5 鋇濃度對合成鈦酸鋇粉體的影響40-42
• 2.3.6 乙醇用量對合成鈦酸鋇粉體的影響42-45
• 2.3.7 Cl~-對合成鈦酸鋇粉體的影響45-47
• 2.4 本章小結(jié)47-49
• 第3章 不同熱處理溫度下鈦酸鋇性質(zhì)的變化49-56
• 3.1 引言49
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分49-50
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備49
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟49
• 3.2.3 表征方法49-50
• 3.2.3.1 X射線衍射光譜49
• 3.2.3.2 傅里葉紅外光譜49
• 3.2.3.3 差示掃描量熱分析(DSC)49
• 3.2.3.4 鈦酸鋇粉體中的鋇鈦比分析49-50
• 3.2.3.5 形貌分析50
• 3.3 結(jié)果分析與討論50-54
• 3.3.1 熱處理后鈦酸鋇粉體的XRD分析50-51
• 3.3.2 熱處理后鈦酸鋇粉體的FT-IR分析51-52
• 3.3.3 熱處理后鈦酸鋇粉體的DSC分析52
• 3.3.4 熱處理后鈦酸鋇粉體的形貌及元素分析52-54
• 3.4 熱處理后不同鈦酸鋇粉體的性質(zhì)比較54-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第4章 二氧化鈦為鈦源水熱合成鈦酸鋇粉體的研究56-67
• 4.1 引言56
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分56-57
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備56
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟56
• 4.2.3 表征方法56-57
• 4.2.3.1 X射線衍射光譜56
• 4.2.3.2 拉曼光譜56-57
• 4.2.3.3 傅里葉紅外光譜57
• 4.2.3.4 形貌分析57
• 4.2.3.5 粉體元素分析57
• 4.3 結(jié)果分析與討論57-65
• 4.3.1 不同鋇鈦比對鈦酸鋇粉體形成的影響57-59
• 4.3.2 不同鋇濃度對鈦酸鋇粉體形成的影響59-61
• 4.3.3 不同反應(yīng)溫度對鈦酸鋇粉體形成的影響61-63
• 4.3.4 不同反應(yīng)時(shí)間對鈦酸鋇粉體形成的影響63-65
• 4.4 空心碗狀形貌鈦酸鋇粉體形成機(jī)理分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第5章 全文總結(jié)67-69
• 5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論67-68
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)68-69
• 參考文獻(xiàn)69-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祖庸;鈦酸鉀的制備與應(yīng)用[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;1996年01期

2 全學(xué)軍,蒲昌亮;鈦酸鋇的制備研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2002年06期

3 任云\，

本文編號：560544