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(duì)材料的要求越來(lái)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(qiáng)的潛在能力。在含鈦的半導(dǎo)體材料中，無(wú)論是實(shí)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(lái)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(chǔ)器的制作方面，被譽(yù)為

2、“電子工業(yè)的支柱”。近年來(lái)，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(kāi)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(jī)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(diǎn)，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(kāi)發(fā)的主流。這是因?yàn)槔w維的直徑可以通過(guò)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(qiáng)體來(lái)增強(qiáng)復(fù)合材料，這是其他方法所無(wú)法比擬的。所以我們選定溶膠．凝膠法作為我們研究的重點(diǎn)。 本論文的主要研究?jī)?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(shí)對(duì)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(guò)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(shí)間、升溫速率等條件對(duì)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