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钛酸钡 BaTiO3的钙钛矿的结构及制备方法
发布时间:2020-12-04     作者:wyf   分享到:

BaTiO3材料是一类重要的电子陶瓷材料,具有良好的光、电及化学催化性能,被广泛应用于电子及微电子工业、能源开发、污染物处理等领域。随着高纯超微粉体技术、厚膜与薄膜技术的发展和完善,BaTiO3材料体系围绕新材料的探索、传统材料的改性、材料与器件的一体化研究与应用等方面幵展了广泛的研宄,成为材料科学工作者十分活跃的研究领域。

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 BaTiO3的钙钛矿晶体结构图

钛酸钡是典型的铁电材料,具有铁电性,在一定温度范围内具有自发极化现象,由于钛离子随温度变化自发极化方向不同,钛酸钡的晶型分为六方相、立方相、四方相、斜方相和菱形相五种,如图2所示。其中三方晶系、斜方晶系、四方晶系称为铁电晶系,具有铁电性。

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 BaTiO3的四种晶型

BaTiO3粉体制备

钛酸钡的制备方法可分为固相法、气相法和液相法。传统的钛酸钡合成方法是固相法,将BaCO3和等摩尔的TiO2经高温灼烧(~1300℃)而成,但得到的BaTiO3粒度大、纯度低且不均匀,远不能满足电子陶瓷工业的发展,如无法用于介电层厚度小于5μm的多层陶瓷电容器的制造等。气相法可以制备出性能优异的BaTiO3粉体,但是生产成本过高,无法应用于工业生产。而液相法可以较低的成本制备出超细、高活性及组分均匀的粉体。

化学沉淀法

化学沉淀法就是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,控制适当的条件使沉淀剂与金属离子反应生成陶瓷前驱体沉淀物,再将此沉淀物缎烧形成纳米粉体。根据沉淀的方式分为共沉淀法,均相沉淀法,直接沉淀法,及在沉淀法的基础上发展起来的借助其他辅助手段的制备方法,如超重力反应沉淀法和超声化学法等。

 

共沉淀法

共沉淀法是指在混合的金属盐溶液中,添加沉淀剂得到多种成分的混合均匀的沉淀,然后进行热分解。主要有草酸盐共沉淀法、柠檬酸盐共沉淀法和双氧水共沉淀法。

 

草酸盐共沉淀法是指将四氯化钛和氯化钡的混合溶液在适宜温度下加入到草酸盐中,并加入表面活性剂,反应后生成草酸氧钛钡沉淀,经过滤、洗涤、干燥和锻烧得到钛酸钡粉体。该方法的缺点是草酸氧钛钡沉淀的钡钛比较难控制,且生产率低,批次间产品质量差异较大。同时,由于需要锻烧处理,粉体由不规则形状的团聚粒子组成,颗粒尺寸难以达到纳米尺度。

1)Polyimide|BaTiO3聚酰亚胺|钛酸钡复合膜

Polyimide/BaTiO3composite membrane(复合膜),聚酰亚胺/BaTiO3介电性复合膜.

 

描述:通过将聚酰胺酸溶液与硅烷偶联剂处理的钛酸钡(BaTiO3) 粒子进行溶液共混,亚胺化后得到高介电常数的聚酰亚胺/BaTiO3复合膜.

 

2)聚偏氟乙烯-钛酸钡复合材料

PVDF聚偏氟乙烯-BaTiO3复合材料,PVDF-BaTiO3复合材料,半透明PVDF聚偏氟乙烯,聚偏氟乙烯/钛酸钡高介电复合材料.

 

描述:受功能梯度材料设计理念的启发,采用聚合物微纳层叠共挤装置,提出了交替多层介电复合材料的假设,设计了(聚偏氟乙烯/钛酸钡)(PVDF/BaTiO3)/PVDF交替多层介电复合材料.

PVDF聚偏氟乙烯-BaTiO3复合材料

聚偏氟乙烯改性钛酸钡复合材料,聚丙烯/SiO2-聚偏氟乙烯/改性BaTiO3介电复合材料

 

聚丙烯改性BaTiO3介电复合材料

SiO2-聚偏氟乙烯/改性BaTiO3介电复合材料

 

 

PVDF-BaTiO3复合材料

(聚偏氟乙烯/钛酸钡)(PVDF/BaTiO3)/PVDF交替多层介电复合材料

 

3)PS聚苯乙烯-钛酸钡复合材料

Polystyrene-BaTiO3复合材料,膦酸改性钛酸钡/聚苯乙烯复合材料,聚苯乙烯/钛酸钡复合微球.

描述:以聚苯乙烯与化学沉淀法钛酸钡陶瓷为基本组成,采用溶液共混,溶液聚合,表面处理后溶液聚合三种方法进行复合.

 

聚苯乙烯/钛酸钡复合微球PS-BaTiO3

树枝状聚酰胺PAMAM,聚N-异丙基丙烯酰胺P钛酸钡修饰聚苯乙烯Polystyrene复合微球

 

聚苯胺—钛酸钡纳米复合材料

热塑性聚氨酯及其钛酸钡复合材料,钛酸钡修饰聚苯胺纳米复合材料

 

银/铌钽酸钾/钛酸钡复合聚合物介电材料

聚合物基超支化金属酞菁@纳米钛酸钡复合材料

 

4)C炭黑|钛酸钡复合颗粒

carbon black/BaTiO3复合颗粒,C炭黑/BaTiO3复合材料,钛酸钡改性炭黑的复合粒子

描述:采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡改性炭黑的复合粒子,并观察和分析了改性粒子的颗粒成分、结构、微波介电特性及其对电磁波的吸收性能.

 

5)苯并噁嗪|钛酸钡复合材料

Benzoxazine/BaTiO3复合材料,苯并噁嗪/BaTiO3高性能复合材料,钛酸钡改性碳/苯并二噁唑三元复合材料

描述:通过共混法制备了苯并噁嗪/钛酸钡复合材料,探讨了钛酸钡粒径和填充量对复合材料介电性的影响。当(BaTiO3)=50%时,复合材料介电常数εr达54、介质损耗tanδ为0.027。

 

钛酸钡改性碳/苯并二噁唑三元复合材料

钛酸钡改性碳纳米管/聚亚苯基苯并二噁唑三元复合材料

 

三元复合材料BaTiO3/MWNT/PBO

钛酸钡 (BaTiO3)改性多壁碳纳米管(MWNT)与亚甲基苯并二恶唑(PBO)复合材料

 

6)PI聚酰亚胺|纳米钛酸钡复合薄膜

Polyimide/纳米BaTiO3复合薄膜,聚酰亚胺与钛酸钡(BaTiO3)复合纳米粒子

描述:高介电常数的聚酰亚胺/纳米钛酸钡复合薄膜的方法:在氮气流保护下,将等摩尔的二酐和二胺加入到N-甲基-2-吡咯烷酮或N,N-二甲基乙酰胺溶剂中,配制成固含量为10~20%的溶液,将改性纳米钛酸钡粒子加入到上述溶液中,改性纳米钛酸钡的加入量小于复合薄

 

聚酰亚胺枝接钛酸钡(BaTiO3)复合纳米粒子

聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合粒子材料,聚酰亚胺/钛酸钡/水滑石复合薄膜

 

7)BMI双马来酰亚胺|钛酸钡复合材料

Bismaleimide/BaTiO3复合材料,BMI双马来酰亚胺双官能团化合物

描述:双马来酰亚胺/钛酸钡复合材料介电性能的研究,以双马来酰亚胺(BMI)为树脂基体,压电陶瓷BaTiO,为功能填料,采用浇铸的方法制备了BMI/BaTiO3复合材料。

 

8)BaTiO钛酸钡纳米复合材料

高介电常数钛酸钡纳米复合材料,低介电损耗钛酸钡BaTiO纳米复合陶瓷材料

描述:通过分散聚合法成功地制备了聚酰亚胺/硅石-钛酸钡纳米复合粒子,采用FT-IR,XRD,TEM 分析手段研究了复合粒子的结构,形貌及其大小

 

9)纳米钛酸钡和羰基铁Fe(CO)5|钛酸钡复合材料

纳米BaTiO3和Fe(CO)5/BaTiO3复合材料,纳米钛酸钡/环氧树脂复合材料

描述:采用溶胶-凝胶法和物理共混法制备纳米钛酸钡和羰基铁/钛酸钡复合材料.通过X射线衍射仪(XRD),透射电镜(TEM),矢量网络分析仪(PNA)等测试手段对材料的物相,形貌和性能.

 

10)磁性离子Fe~(3+)掺杂钛酸钡复合粒子

四方相钛酸钡的Fe~(3+)磁性掺杂,磁性离子Fe掺杂钛酸钡铁电材料,铁掺杂的钛酸钡BaTi1-xFexO3(0.10≤x≤0.60)

描述;钛酸钡是一种重要的介电、铁电材料,在电流变材料方面具有广泛的应用。通过对钛酸钡进行磁性离子Fe~(3+)的掺杂,拟制备出具有优良电磁双响应的复合粒子.

 

11)Rare earth稀土元素改性钛酸钡基复合陶瓷

Rare earth元素改性BaTiO3复合陶瓷材料,稀土元素改性钛酸钡基复合永磁材料,钛酸钡介质陶瓷高温固相法稀土元素掺杂改性.

描述:钛酸钡基陶瓷介电性能进展首先概述了制备工艺即研磨时间、预烧温度、烧结温度、种类的元素及其含量对钛酸钡介电常数及介电损耗的影响.

 

12)Ba(Ti,Zr)O3-BiFeO3复合陶瓷

Ba(Ti,Zr)O3-铁酸铋复合陶瓷材料,铁电性和反铁磁性铁酸铋复合材料,Ba(Zr0.06Ti0.94)O3-x%BiFeO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)系列复合陶瓷

描述:采用高温固相法制备出Ba(Zr0.06Ti0.94)O3-x%BiFeO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)系列复合陶瓷,并研究了其相结构,介电,铁电和压电性质.XRD结果表明,所有样品均呈现典型的钙钛矿四方相结构.

 

13)Sn|Tb复合掺杂钛酸钡陶瓷

锡/铽复合掺杂BaTiO3陶瓷材料,镧铽共掺杂钛酸钡复合陶瓷材料

描述:采用传统固相法制备Sn、Tb复合掺杂BaTb0.01SnxTi0.99-xO3(x=0、0.05、0.10、0.15)陶瓷,借助X射线衍射、扫描电镜和阻抗分析仪研究Sn、Tb复合掺杂以及Sn掺杂量对钛酸钡陶瓷结构及介电性能的影响。

 

14)钛酸钡(BaTiO3)粉体材料

镧掺杂钛酸钡BaTiO3粉体,四方相纳米尺寸钛酸钡粉体,功能陶瓷用高纯亚微米BaTiO_3粉体

描述:采用溶胶-凝胶法,以醋酸钡和钛酸丁酯为原料,冰醋酸为催化剂,制备了BaTiO3干凝胶,干凝胶在700℃以上温度焙烧,得到单一物相的BaTiO3纳米粉体

 

15)BaTiO3钛酸钡基复合材料

BaTiO3钛酸钡基铁电陶瓷材料;钛酸钡基复合晶体粉末材料,钛酸钡陶瓷颗粒金属基复合材料,铁酸铋钛酸钡固溶体基复合材料,钛酸钡基聚合物复合材料

描述:制备形貌良好的BaTiO_3基复合材料的基础上,探究其光电性能和反应原理,为铁电材料在光催化、机电转换等领域的应用奠定基础,提高钛酸钡基复合材料在环境处理,建筑物节能方面的应用潜力。

 

16)钛酸钡BaTiO3压电陶瓷纤维及其复合材料

BaTiO3/piezoelectric ceramics Fiber复合材料,

描述:采用溶胶-凝胶法制备钛酸钡溶胶和粉末,并分别采用连续纺丝技术和粉末-溶胶混合挤出技术制备钛酸钡压电陶瓷纤维,系统研究钛酸钡纤维的结构和性能.

 

17)掺杂钛酸钡的有机金属卤化物钙钛矿CaO 41.24%|TiO2 58.76%薄膜材料

掺杂BaTiO3的有机金属卤化物Perovskite薄膜材料,Sn型有机金属卤化物钙钛矿薄膜

描述:采用掺杂的方法把钛酸钡材料加入到钙钛矿材料当中,使其均匀的分散到钙钛矿溶液当中,然后采用旋涂的方法在介孔二氧化钛薄膜上旋涂含有钛酸钡的钙钛矿层,作为太阳能电池的光吸收层材料.

 

18)钛酸钡界面修饰层的钙钛矿材料

阴极界面修饰层改善平面p-i-n型钙钛矿,有机/无机杂化金属卤化物钙钛矿半导体材料

描述:采用PCBM/C_(60)/LiF三层阴极界面修饰层(Cathode buffer layers,简称CBLs)来实现高性能的平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池,所制备的器件结构为:ITO/PEDOT:PSS/CH_3NH_3PbI_3-x Clx/CBLs/Al。同时研究了PCBM单层以及PCBM/Li F双层作为阴极界面修饰层所制备的钙钛矿太阳能电池的器件性能。

 

19)钙钛矿型钛酸盐titanate材料

钙钛矿型钛的含氧酸盐复合材料,钙钛矿型纳米材料钛酸盐和钒酸铋复合材料

描述:钙钛矿型钛酸盐材料由于具有优异的电学性能,在电学陶瓷等方面显示了强大的生命力,应用和发展的前景十分广泛,在当代科技领域中占有非常重要的地位。

 

20)复合掺杂锆Zr钛酸钡陶瓷介电性三氧化二钆材料

钆、锆复合掺杂钛酸钡BaTi0.9Zr0.1O3.xGd2O3粉体及陶瓷材料,锶锆共掺杂对钛酸钡陶瓷材料.

描述:采用溶胶-凝胶法制备了一系列钆、锆复合掺杂钛酸钡BaTi0.9Zr0.1O3.xGd2O3粉体及陶瓷,经SEM形貌观察,致密性较好。


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