β-CD和Triton X-100作為表面活性劑對(duì)制備鈦酸鋇粉體及其陶瓷的影響.pdf

1、BaTiO3是典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的介電、壓電性質(zhì)，并且對(duì)環(huán)境無污染，是使用最廣泛的電子陶瓷材料之一，被譽(yù)為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”。隨著研究工作地不斷深入，發(fā)現(xiàn)粉體的形貌、顆粒大小等對(duì)燒結(jié)過程、微觀結(jié)構(gòu)以及陶瓷性能等方面具有顯著影響。高性能陶瓷元件的發(fā)展依賴于優(yōu)質(zhì)的原料，即超細(xì)、超純、高均勻化和高化學(xué)活性的粉體。本文采用β-環(huán)糊精(β-CD)和聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)作為表面活性劑通過溶膠-凝膠法制備分散性較

2、好的粉體，進(jìn)一步制得介電常數(shù)較高的鈦酸鋇陶瓷和溫度穩(wěn)定性滿足X7R特性的陶瓷。主要研究內(nèi)容如下：
　　 以β-CD作為表面活性劑，通過溶膠-凝膠法制備鈦酸鋇粉體及陶瓷，研究了表面活性劑用量對(duì)鈦酸鋇粉體及陶瓷的微觀形貌、相組成和陶瓷的介電性能的影響。結(jié)果表明：加入適量的表面活性劑β-CD，鈦酸鋇粉體的分散性得到明顯改善，隨著表面活性劑用量的增加，粉體的顆粒逐漸減小，并出現(xiàn)硬團(tuán)聚。當(dāng)[β-CD]與[Ti(OBu)4]的摩爾比為1:2

3、0時(shí)，在1000℃/2h預(yù)燒和1250℃/2h燒結(jié)制得的陶瓷的室溫介電常數(shù)最大(4204)。隨著燒結(jié)溫度的提高，陶瓷的室溫介電常數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，而最大介電常數(shù)逐漸增大。
　　 以Triton X-100作為表面活性劑，通過溶膠-凝膠法制備鈦酸鋇粉體及陶瓷，研究了不同Triton X-100用量、預(yù)燒溫度和燒結(jié)溫度對(duì)鈦酸鋇粉體及其陶瓷的微觀形貌、相組成和介電性能的影響。結(jié)果表明：隨著Triton X-100用量的增加，粉

4、體的粒徑逐漸減小，粉體的分散性先變好后變差；陶瓷的晶粒粒徑逐漸增大，室溫介電常數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。當(dāng)[Triton X-100]與[Ti(OBu)4]的摩爾比為1:16時(shí)，800℃/2h預(yù)燒，1250℃/2h燒結(jié)制得的陶瓷的室溫介電常數(shù)最大(4881)。隨著燒結(jié)溫度提高，陶瓷的晶粒迅速增大，室溫介電常數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢；陶瓷晶粒隨預(yù)燒溫度的提高逐漸減小，介電常數(shù)逐漸降低。
　　 以[Triton X-100]為表面活

5、性劑，其用量與[Ti(OBu)4]的摩爾比的1/16，采用溶膠-凝膠法鈦酸鋇干凝膠前驅(qū)體，在不同溫度下煅燒，制備不同粒徑的鈦酸鋇粉體，經(jīng)摻雜改性以制備滿足X7R要求的鈦酸鋇基陶瓷，研究粒徑對(duì)X7R陶瓷微觀形貌和介電性能的影響。結(jié)果表明：隨著預(yù)燒溫度的提高，粉體的粒徑顯著增加，但是溫度過高會(huì)導(dǎo)致粉體粒徑不均勻和顆粒間的硬團(tuán)聚。陶瓷的晶粒粒徑隨粉體顆粒粒徑增大而增大，密度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，氣孔逐漸減少。隨著粉體粒徑的增大，陶瓷的室溫介