熔鹽法合成BaTiO-,3-以及片狀SrTiO-,3-的研究與機(jī)制.pdf

1、和常用的壓電材料PZT陶瓷相比較,弛豫型鐵電單晶xPb(Mg<,1/3>Nb<,2/3>)O<,3>-(1-x)PbTiO<,3>(PMN-PT)的壓電常量d<,33>、機(jī)電耦合系數(shù)k<,33>從700pC/N和70％左右分別提高到了2000pC/N和92%以上,因此在醫(yī)用超聲成像、聲納等電聲轉(zhuǎn)換等高技術(shù)方面有非常誘人的前景.織構(gòu)多晶陶瓷具有可與單晶媲美的性能,而且解決了單晶生長技術(shù)困難、成本高的問題.模板晶粒生長過程(Template

2、d Grain Growth)可以使多晶材料形成擇優(yōu)取向的排列(即織構(gòu)化).模板晶粒生長過程的一個重要的物理成分就是模板粒子.模板顆粒必須具有和PMN-PT類似的晶體結(jié)構(gòu)和晶胞參數(shù);模板顆粒必須具備足夠大的徑高比.該論文用熔鹽法合成BaTiO<,3>,通過XRD物相分析和SEM形貌分析,可以得到如下結(jié)論:用熔鹽法合成的BaTiO<,3>粉體基本無團(tuán)聚,顯微結(jié)構(gòu)為球形顆粒.合成溫度對產(chǎn)物純度有很大影響;在一定溫度下保溫時間對產(chǎn)物純度影響不

3、大;隨著反應(yīng)溫度的升高和反應(yīng)時間的延長,粉體顆粒的尺寸有所增大,但增加不大;鹽的含量對粉體形態(tài)有一定影響,在鹽與反應(yīng)物的質(zhì)量比為1左右比較合適.熔鹽法合成BaTiO <,3>粉體的生長過程是由擴(kuò)散機(jī)制控制的.該文重點研究片狀的SrTiO<,3>的制備方法.SrTiO<,3>的制備分為兩步:首先在助熔劑KCl中通過熔鹽法合成Sr<,3>Ti<,2>O<,7>粉體,在1300℃溫度下得到長寬大約為10~30μm片狀顆粒.第二步以前驅(qū)體Sr<

4、,3>Ti<,2>O<,7>和TiO2為起始反應(yīng)物,在800~1200℃可以合成出很純的SrTiO<,3>粉體,在1200℃下保溫4小時可得到10~30μm的片狀粒子,基本能符合織構(gòu)PMN-PT多晶陶瓷的模板顆粒的條件.測得1200℃下保溫4小時后得到的SrTiO<,3>片狀晶粒的晶胞參數(shù)為3.90A,和文獻(xiàn)報道值一致.SrTiO<,3>片狀晶粒的生長機(jī)制可以認(rèn)為是SrTiO<,3>晶粒的生長基元——Ti--O<,6>八面體在Sr<,3