熔鹽法制備BaTi2O5片狀顆粒及其生長(zhǎng)機(jī)理研究.pdf

1、BaTi2O5是BaO-TiO2體系中的一種富Ti的多元氧化物,它是一種不含鉛的環(huán)境友好型新型鐵電材料。由于其高的居里溫度(430℃)和b軸方向良好的介電性能,未來(lái)勢(shì)必在電容器和鐵電薄膜方向具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。BaTi2O5狹窄的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)間(1220~1230℃),因此傳統(tǒng)固相反應(yīng)法難以制備出來(lái)。BaTi2O5介電性能的各向異性,制備出沿b軸方向生長(zhǎng)單晶顆粒變得尤為重要。
　　本文通過(guò)熔鹽法制備出片狀前軀體 H1.07Ti1.

2、73O4(HTO),然后使用熔鹽法以HTO和BaCO3為原料,NaCl和KCl作熔鹽,分別制備出片狀BaTiO3和BaTi2O5顆粒。Ba:Ti=1:1時(shí),在780~840℃保溫5h條件下制備出純相BaTiO3,SEM照片顯示結(jié)果為1μm左右小型片狀BaTiO3顆粒按特定方向排列形成的片狀形貌,寬約5~8μm,長(zhǎng)約10~15μm。Ba:Ti=1:2時(shí),在820~870℃范圍內(nèi)都能得到純相的BaTi2O5;在低溫成相得到的BaTi2O5粉

3、體SEM照片顯示主要為棒狀顆粒,伴隨有少量長(zhǎng)寬尺寸大小約為1μm,厚度大約0.2μm的片狀顆粒,隨著反應(yīng)溫度的升高棒狀顆粒逐漸減少,片狀顆粒增多且尺寸也逐漸變大。在870℃得到與HTO模板尺寸接近的片狀 BaTi2O5顆粒,值得注意的是在不同溫度和不同反應(yīng)時(shí)間得到BaTi2O5樣品中都同時(shí)含有棒狀和片狀形貌顆粒,只是得到樣品片狀和棒狀顆粒比例不同。根據(jù)以上現(xiàn)象大膽推測(cè)出兩種反應(yīng)機(jī)理:一種是HTO模板逐漸轉(zhuǎn)化為按特定方向緊密排列的棒狀顆粒