聲化學法合成超細鈦酸鍶鋇球形顆粒及其形成機理的研究.pdf

1、BaxSr1-xTiO3是一種重要的鐵電材料，具有較高的介電常數(shù)、較低的漏電流和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，其在微波傳輸、數(shù)據(jù)存儲和信號處理等領域具有巨大的應用。近年來，隨著鐵電元器件向尺寸小型化和功能集成化方向迅速地發(fā)展，超細BaxSr1-xTiO3顆粒的制備成為了材料研究的熱點。超細BaxSr1-xTiO3顆粒的合成方法主要有共沉淀法、溶膠-凝膠法和水熱法，雖然現(xiàn)有的方法各具有一定的優(yōu)勢，但仍然存在著粒徑分布較寬、原料價格昂貴及反應條件苛刻等缺

2、點，一定程度上限制了超細BaxSr1-xTiO3顆粒的大規(guī)模制備和應用。因此，需要探索新的合成方法，以克服現(xiàn)有方法所存在的不足。
　　 本論文以四氯化鈦作為鈦源，氯化鋇、氯化鍶分別作為鋇源和鍶源，加入適量的礦化劑，在超聲波作用下，制備出單分散的超細BaxSr1-xTiO3顆粒。系統(tǒng)地研究了反應條件的改變對產(chǎn)物的形貌和物相的影響，探討了超聲化學法合成超細BaxSr1-xTiO3顆粒的合成機理。另外，提出了一種新的制備透射電子顯微鏡

3、(TEM)試樣的方法，并對工藝條件進行了優(yōu)化。論文得到的主要結果如下：
　　 隨著反應溶液中St/(Ba+Sr)摩爾比的增大，顆粒的晶胞參數(shù)變小，但是St/((Ba+Sr)摩爾比的改變對超細顆粒的尺寸沒有明顯的影響。隨著初始反應物濃度的增大，由于反應過程中的成核速率增大，晶粒生長受到抑制，產(chǎn)物的晶粒尺寸變小。未經(jīng)過超聲處理的產(chǎn)物為無定形的膠狀物質(zhì)，隨著超聲時間的延長，產(chǎn)物中BaxSr1-xTiO3顆粒的數(shù)量逐漸增多。超細BaxS

4、r1-xTiO3顆粒的合成需要在強堿性溶液中才能進行，在反應結束時溶液中的pH值為12的條件下，合成出的產(chǎn)物中含有一定量的膠狀物質(zhì)，且顆粒形狀不規(guī)則；隨著pH值從12增大到14，顆粒的形貌趨于球形，顆粒周圍的膠狀物明顯減少。對合成的超細BaxSr1-xTiO3顆粒進行一定條件的熱處理，有助于Ba(OH)2或Sr(OH)2等反應殘留物的分解。
　　 采用復合電鍍法，將超細BaxSr1-xTiO3顆粒包埋于Cu基體中，通過打磨、離子