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鄒小姐：13326633089 -
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鈦酸鋇是鈦酸鹽系列電子陶瓷的基礎(chǔ)原料，是電子陶瓷業(yè)的支柱。鈦酸鋇所具有高的介電常數(shù)和低介電損耗特點(diǎn)以及優(yōu)良的鐵電、壓電、耐壓和絕緣性能，因此被廣泛地應(yīng)用于制造陶瓷敏感元件，尤其是PTC熱敏電阻，多層陶瓷電容器(MLCCs)，晶界層電容器，熱電元件，壓電陶瓷，聲納，傳感器，電光顯示板，聚合物基復(fù)合材料以及涂層等。
溶膠-凝膠法是上世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種制備玻璃、陶瓷等無(wú)機(jī)材料的一種工藝。溶膠凝膠法的基本原理是將金屬醇鹽或無(wú)機(jī)鹽水解成溶膠，然后使溶膠凝膠化，再將凝膠干燥焙燒后得到納米粉體。
1.利用Ba(OEt)2 和 Ti(OEt)4制備BaTiO3 粉體
用 Ba(OEt)2 和 Ti(OEt)4 為原料按1:1的比例分散在乙醇中，在有回流的條件下80℃處理溶膠。然后加入水和乙醇混合物是溶膠水解凝膠化，最后成為沉淀，沉淀在750℃煅燒的條件下可得粒度為30nm的 BaTiO3 粉體。可其 XRD 圖譜見(jiàn)圖。
溶膠-凝膠法合成鈦酸鋇不同溫度煅燒后的 XRD圖譜
（a）干凝膠（b）750℃（c）850℃（d）950℃（e）1000℃（f）1050℃（g）1250℃
鈦醇鹽和鋇醇鹽水解的時(shí)候可以獲得一種-Ba-O-Ti-O-Ba-的交聯(lián)前驅(qū)體，這種前驅(qū)體有助于確保合成粉體的鋇鈦比為 1:1。但是這個(gè)方法需要嚴(yán)格控制pH值，操作也比較復(fù)雜，同時(shí)水解過(guò)程使用了大量的有機(jī)物控制水解速率，不僅大大增加了成本，降低了工業(yè)應(yīng)用的價(jià)值，同時(shí)使用的有機(jī)物往往具有一定的毒性，也使這種方法不利于工業(yè)應(yīng)用。
2.利用BaAc2 和鈦酸四丁酯合成鈦酸鋇粉體
利用 BaAc2 和鈦酸四丁酯進(jìn)行溶膠凝膠法合成鈦酸鋇粉體的研究。首先將鈦酸四丁酯溶解到醋酸中，然后將作為表面活性劑的長(zhǎng)鏈有機(jī)酸溶解到有機(jī)溶劑中并加入到鈦酸四丁酯的醋酸溶液中混合均勻，然后將醋酸鋇水溶液按照1:1的比例加入到上述混合溶液中，經(jīng)過(guò)50-60℃凝膠，70-80℃形成干凝膠，經(jīng)過(guò)900℃2h 預(yù)燒后即可獲得20-55nm左右的鈦酸鋇粉體， 如圖所示。
不同有機(jī)酸為表面活性劑制備的鈦酸鋇粉體TEM 照片
（a）己酸 (b)癸酸 (c)十二烷酸
采用溶膠凝膠法合成鈦酸鋇粉體還有眾多其他的方案，一般都是采用鋇鈦的醇鹽或者無(wú)機(jī)鹽，按照需要的摩爾百分比溶解在有機(jī)溶劑中，加入催化劑和表面活性劑，通過(guò)陳化等工藝形成溶膠，經(jīng)過(guò)干燥后得到干凝膠，然后經(jīng)過(guò)高溫煅燒獲得超細(xì)的鈦酸鋇粉體。這個(gè)過(guò)程中多采用蒸餾或重結(jié)晶技術(shù)保證原料的純度，工藝過(guò)程中不引入雜質(zhì)粒子，所得粉體粒徑小、純度高、粒徑分布窄，是一種有前景的制備方法。不過(guò)這種方法也存在多個(gè)難以克服的缺點(diǎn)：原料價(jià)格昂貴，有機(jī)溶劑使用量較大而且具有毒性，高溫?zé)崽幚頃?huì)使粉體快速團(tuán)聚，反應(yīng)周期長(zhǎng)，工藝條件不易控制，產(chǎn)量小，難以放大和工業(yè)化，限制了其大規(guī)模使用。
粉體圈 易辰
