鈦酸鋇系陶瓷纖維的制備與表征.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對材料的要求越來越高，尤其是高溫下的一些性能，如化學(xué)穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及可靠性等。許多研究表明，連續(xù)陶瓷纖維材料在這些方面具有不同于傳統(tǒng)陶瓷燒結(jié)體的極強的潛在能力。在含鈦的半導(dǎo)體材料中，無論是實際應(yīng)用，還是理論深度，BaTiO3都已達(dá)到較高的水平，并具有一定的代表性。鈣鈦礦型鈦酸鋇陶瓷由于其良好的鐵電和介電特性越來越受到人們的關(guān)注，它廣泛應(yīng)用于高介電常數(shù)電容器，PTC電阻器，半導(dǎo)體以及鐵電存儲器的制作方面，被譽為

2、“電子工業(yè)的支柱”。近年來，隨著電子及微電子工業(yè)的飛速發(fā)展，先進(jìn)復(fù)合材料的開發(fā)及在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得鈦酸鋇鐵電陶瓷纖維的研究和制備日益突出。 目前，制備連續(xù)陶瓷纖維的方法很多，如熔融拉絲法、超細(xì)微粉擠出紡絲法、基體纖維溶液浸漬法、化學(xué)氣相沉積法、化學(xué)氣相反應(yīng)法、溶膠一凝膠法、有機聚合物先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法、水熱法、碳纖維灌漿置換法等。各種制備方法都各有優(yōu)缺點，各種制備技術(shù)因所制備的纖維性能和用途不同而使其依然發(fā)揮各自不同的作用，但

3、縱觀連續(xù)陶瓷纖維制備技術(shù)的發(fā)展軌跡，可以發(fā)現(xiàn)溶膠．凝膠法日益成為研究與開發(fā)的主流。這是因為纖維的直徑可以通過成熟的聚合物成型工藝得以控制，可以很容易地編織成一維或二維增強體來增強復(fù)合材料，這是其他方法所無法比擬的。所以我們選定溶膠．凝膠法作為我們研究的重點。 本論文的主要研究內(nèi)容包括： 1．穩(wěn)定溶膠的制備為了制備優(yōu)良的鈦酸鋇系陶瓷纖維，合成透明穩(wěn)定的溶膠是非常重要的一步。本文在參閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分別考查了不同原料、溶

4、劑、加水量、加醋酸量、添加螯合劑及溶膠的濃度不同時對溶膠穩(wěn)定性及纖維表面形貌的影響。找到了合成穩(wěn)定溶膠及纖維具有優(yōu)良表面形貌的最佳條件。 2．鈦酸鋇陶瓷纖維的制備與表征根據(jù)我們所選定最佳合成條件制備鈦酸鋇前驅(qū)物凝膠，通過差熱-熱重(DTA-TGA)、紅外(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等表征手段，考查了煅燒溫度、煅燒時間、升溫速率等條件對纖維微觀結(jié)構(gòu)和表面形貌的影響。 3．堿土金屬摻雜鈦酸