水熱法制備二鈦酸鋇的研究
發(fā)布時間:2018-05-18 05:00
本文選題:鐵電材料 + 水熱法 ; 參考:《武漢工程大學》2015年碩士論文
【摘要】:在鐵電材料領域,二鈦酸鋇(BaTi2O5)是一種在b軸方向上具有較大介電常數的鐵電材料且居里溫度為430℃左右的無鉛鐵電材料?蓱迷诙鄬犹沾呻娙萜鳌㈣F電存儲器等器件中。然而二鈦酸鋇是一種亞穩(wěn)態(tài)化合物,因而為其制備造成了一定的困難。到目前為止,制備二鈦酸鋇的方法已有固相反應法、熔鹽法、溶膠凝膠法、放電等離子燒結、浮區(qū)法等。可是利用水熱法制備二鈦酸鋇的相關成功的文獻報道仍然較少。本文先以Ba(OH)2·H2O為鋇源、TiCl4為鈦源,氫氧化鈉為礦化劑調節(jié)體系PH值,H2O為溶劑,研究利用水熱法制備鐵電材料二鈦酸鋇并探索其反應機理。在Ba2+濃度為0.062mol/L、Ba/Ti摩爾比為1:2、水熱反應溫度為180℃、水熱反應時間為36小時、熱處理溫度為1050℃以及熱處理時間為4小時的條件下制備得到了較純的BaTi2O5。利用掃描電子顯微鏡測試其形貌,結果顯示為寬度不均勻,長度約為10μm的棒狀結構。利用精密阻抗分析儀測試其介電性能,得出在本研究中利用水熱法制備的BaTi2O5的居里溫度為389℃。然后再以Ba(OH)2·H2O為鋇源、鈦酸四丁酯為鈦源,氫氧化鈉為礦化劑,H2O為溶劑,再次研究水熱反應時間、氫氧化鈉濃度及熱處理溫度等對產物的影響,最終同樣得到了BaTi2O5。因此推測利用水熱法制備BaTi2O5的反應機理為:在水熱反應開始時先溶解的Ti4+離子會先擴散到Ba(OH)2表面,在其表面發(fā)生反應生成包含有多種化合物的前驅體。然后再通過熱處理,前驅體與剩余Ba2+擁有足夠的能量再次進行反應,最終得到了BaTi2O5。
[Abstract]:In the field of ferroelectric materials, barium dititanate (BaTi2O5) is a lead-free ferroelectric material with a large dielectric constant in the direction of b axis and a Curie temperature of about 430 鈩,
本文編號:1904467
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