微乳液-共沸蒸馏法制备钛酸钡纳米粉体

以水/正辛烷/正己醇/司班80油包水体系中的微乳液滴为纳米反应器,通过微乳液滴中增溶的醋酸钡和油相中草酸酰化的钛酸四丁脂反应生成钛酸钡前驱体,并通过共沸蒸馏去除前驱体中的水分,以减小煅烧过程纳米钛酸钡粉体的团聚.实验结果表明,此方法制备的前驱体只需在550℃煅烧就可以生成钛酸钡晶粒,只需在600℃煅烧10min就可以得到粒径只有40nm左右的高纯立方钛酸钡纳米粉体,而且粉体具有粒度分布窄、形貌规则、优越的钛钡摩尔比、低团聚等优点.     

以偏钛酸为钛源的化学共沉淀法制备钛酸钡粉体

以偏钛酸为钛元素的来源,与草酸反应生成钛的草酸络合物,然后与氯化钡进行化学共沉淀反应,制备出钛酸钡粉体.沉淀反应过程的pH值对钡钛摩尔比起着关键的作用.热分解的温度控制在950℃并保温3.5h对样品的粒度和晶型有利.在该工艺条件下制备的样品平均粒度为0.37μm、粒度分布均匀,形貌为球形,钡钛比达到0.999,具有四方相的晶体结构、主含量为99.81%,杂质含量符合行业标准要求.     

以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸钡的研究

系统地研究了以廉价的偏钛酸为原料,经常压水热法一步合成钛酸钡.通过考察不同的钡钛比,反应温度,反应时间,溶液pH等条件下反应产物在浓盐酸溶液中的透射比的变化,得出了最佳的制备条件.当反应原料的钡钛比为1.4,反应温度是100℃,反应时间为6 h,溶液pH为12,所制备出的钛酸钡粉体为立方相,a值约为4.030,粉体一次平均粒径为40.9 nm.     

溶剂热制备纳米钛酸钡粉体的结晶度和尺寸调控

以溶剂热的方法制备纳米四方相钛酸钡粉体,通过改变反应时间、前驱物钡钛摩尔比n(Ba)/n(Ti)来调控粉体的粒径大小、粒度分布和四方相结晶度。BET比表面积、激光粒度分析、SEM、XRD、FTIR测试结果表明,延长反应时间可减少钛酸钡粉体—OH含量,四方相结晶度有所提高,粉体粒径随之变大,粒度分布变宽;随着n(Ba)/n(Ti)的提高,钛酸钡粉体—OH含量相应减少,粉体颗粒尺寸呈先增大后减小的趋势,但基于"尺寸效应",粉体四方相结晶度并未因—OH含量的减少而线性增大。当反应时间为1h,n(Ba)/n(Ti)为2.5时,合成钛酸钡粉体粒径小、粒度分布较窄且具有较高的四方相结晶度,适用于制备小于2μm瓷膜的MLCC。     

溶胶-凝胶法制备适用于还原性气氛下烧结的钛酸钡基超细粉体

以醋酸钡、钛酸四丁酯和冰醋酸为主要原料,采用溶胶-凝胶方法制备出适用于还原气氛下烧结的超细钛酸钡基陶瓷粉体.利用差热分析研究了前驱体的热转变过程.利用XRD分析了在不同烧结温度下,粉体的相结构.利用透射电镜研究了温度对粉体粒度和形貌的影响.实验结果表明,所得干凝胶在600℃度煅烧后就可以得到均匀且均相的掺杂改性钛酸钡粉体.在700℃度煅烧1h后,就可以得到形貌规则,粒度为100nm左右的高纯掺杂改性钛酸钡粉体.     

乙醇热法合成纳米钛酸钡及其形成机理的研究

研究了常压下以偏钛酸和氢氧化钡为原料，乙醇为溶剂制备纳米钛酸钡粉末的工艺条件。结果表明反应原料的钡钛比1.0：反应温度79℃；反应时间6h；pH值11为最佳制备条件．通过对在最佳条件下所得产物的XRD分析，表明钛酸钡粉体为立方相，a值约为4．028,TEM分析表明，分散的钛酸钡纳米粒子呈方形，平均粒径约20nm；ED分析表明，钛酸钡纳米粒子为多晶结构，其中有少量的单晶存在，通过对不同反应时间合成的产物的XRD分析，认为本法合成的钛酸钡为原位转变形成机理。     

工业钛液制备SrTiO_3光催化剂研究

以工业钛液为初始原料,草酸为沉淀剂,采用化学共沉淀法制备SrTiO_3粉体,分析了制备条件对粉体品质的影响,通过X射线衍射、激光粒度仪和扫描电子显微镜对其结构和形貌进行了表征,用亚甲基蓝(MB)催化降解实验评价了其光催化活性。结果表明:钛液水解和草酸溶解时的pH=2~3,共沉淀温度为50~70℃,煅烧温度900℃,所制备样品颜色和纯度正常,晶型完整,表面形貌为有序多孔疏松结构,平均粒径5.843μm,且分布均匀,SrTiO_3粉体在紫外灯下对MB在8h内的光催化降解效率达到96%,催化剂稳定性强,可重复使用。     

纳米钛酸钡粉体的水热合成研究

采用氢氧化钡和四氯化钛作为钡源和钛源,氨水作矿化剂,在200～280℃保温4h条件下合成粒径为60～90nm钛酸钡粉体。TEM、XRD、钡/钛摩尔比(Ba/Ti)和比表面积的测试结果表明,在单一水介质中水热合成钛酸钡晶体的结晶过程遵循“溶解-结晶”机制,存在第II类聚集长大过程。前驱体浓度、合成温度和合成反应时间是影响粉体粒径的重要因素。粉体的Ba/Ti比过低会导致粉体中出现BaCO3杂质相,且Ba/Ti越低,钛酸钡晶体晶胞膨胀程度越大。     

表面活性剂对超细BaTiO3纳米颗粒制备的影响

以钛酸四丁酯为钛源,醋酸钡为钡源,采用改进的水热法(即溶剂热法)在低温条件下合成钙钛矿结构的超细钛酸钡纳米颗粒,重点研究表面活性剂对产物的影响,探讨了不同表面活性剂影响产物形貌和种类的作用机理.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱(EDS)对产物进行表征,结果表明加入不同的表面活性剂时,制备的产物不同,其产物的形貌分别为超细纳米线、纳米棒(直径约几十纳米)和纳米颗粒(尺寸约50～100nm).通过调节反应过程中的表面活性剂,可以实现从线状钡的硫酸盐到纯相的超细钛酸钡纳米颗粒的转变.此方法为尺寸小于20nm的钛酸钡颗粒的制备及铁电材料尺寸限制效应的研究提供了重要参考.     

钛酸钡含量的测定方法

本文针对现行行业标准HG/T3587-1999高纯钛酸钡中钛酸钡含量的测定方法中试剂用量不明确、EDTA用量大且效果较差、分析准确度较低、操作重现性较差等问题,通过控制p H值将钛水解与钡分离,消除钛对钡测定的干扰进行了改进,建立的钛酸钡含量的测定方法简单、操作稳定,检测结果准确,成本低。可作为高钛、高钡样品中钡测定方法的推广或借鉴,补充和完善了现行行标HG/T 3587-1999电子工业用高纯钛酸钡中钛酸钡含量的测定方法。     

粒度对纳米掺杂BaTiO3陶瓷结构和性能的影响

制备了纳米掺杂BaTiO3陶瓷,研究了纳米掺杂剂和BaTiO3的粒度对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响．结果表明,小粒度、高分散的纳米掺杂剂更易对BaTiO3颗粒实现均匀包裹,有效地抑制晶粒生长并形成更多的壳-芯晶粒,大比表面积使更多高活性的表面原子与BaTiO3发生原子输运形成传质,导致晶粒壳／芯比增大,从而提高其介电性能．纳米掺杂陶瓷的平均晶粒尺寸和四方率与BaTiO3粒度几乎成正比．随着BaTiO3粒度的减小,立方晶粒壳增大而四方晶粒芯减小,陶瓷由四方晶相向赝立方晶相转变,居里峰被显著压制,从而改善介电温度特性．同时,晶粒的壳与芯之间失配产生的内应力随之增加,使居里点向高温方向移动．     

溶剂热合成纳米钛酸钡及其表征

为满足钛酸钡纳米陶瓷的需求,本文用TiCl4和Ba(OH)2作前驱体,乙醇和乙二醇甲醚作混合溶剂,溶剂热合成了钛酸钡纳米粉体,并使用TEM、XRD和Raman光谱对产物进行了表征.结果表明,在本文条件下可以得到粒径为10~80 nm纳米粉体,通过控制反应条件可以达到控制颗粒尺寸的目的,反应时间和反应温度对颗粒尺寸有显著的影响.     

聚偏氟乙烯-钛酸钡复合材料的介电性能

用钛酸酯和钛酸丁酯偶联剂对BaTiO₃粉进行表面处理,使用熔融法制备了BaTiO₃/PVDF复合材料薄片。通过疏水亲油实验定性地分析了钛酸酯和钛酸丁酯偶联剂对BaTiO₃粉的偶联作用,通过测定BaTiO₃/PVDF的介电常数和介电损耗角正切值表征了复合材料的介电性能,BaTiO₃/PVDF扫描电子显微镜(SEM)的微观形态分析发现,经过偶联剂表面处理,BaTiO₃粉在PVDF中的分散情况改善。     

微波法合成纳米BaTi03及其表征

以TiCl4和BaCl2为主要原料,用微波法一步成功合成纳米BaTiO3,采用X射线衍射谱（XRD）、扫描电镜（SEM）、漫反射吸收谱（DRS）、介电常数谱和热重一差热分析（TG-DTA）表征,XRD和SEM分析表明,合成的BaTiO3为纯的立方相纳米BaTiO3,颗粒大小均匀,分散性好,晶粒粒径在90nm左右;DRS和介电常数测试表明,纳米BaTiO3禁带宽度为3．4eV,具有良好的介电性能;TG-DTA和XRD测试表明,在400℃以前,纳米BaTiO3表面吸附的残余有机物质燃烧放热,有l-4％左右的热失重,对应在290℃左右有较强的放热峰;1000℃煅烧后才有部分立方相的BaTiO3转化成了四方相的BaTiO3,纳米BaTi03表现出了良好的热稳定性。     

钛酸钡的制备研究进展

对钛酸钡粉末的制备方法进行了综合。传统的高温固相合成法已不能满足电子技术微型化和集成化发展对钛酸钡粉体提出的超细、高纯、单分散要求。从制备成本和操作过程来看，经过改进的共沉淀法、草酸盐法和水热法是制备高纯、亚微米级钛酸钡粉末的重要方法，在大规模生产中有较好的应用前景。在水热过程中，通过选择适当的钛源和水热条件，可以制备出高纯、单分散的亚微米级及纳米级钛酸钡粉体。低温直接合成法因其原料易得，过程简单，是一种在大规模生产上较有应用前景的制备纳米钛酸钡的方法。     

BaTiO3纳米粒子/环氧精细功能复合材料的制备及其介电性能的研究

采用精细复合工艺, 制备了BaTiO₃纳米粒子/环氧复合材料, 研究了该复合材料的介电常数随BaTiO₃含量的变化关系, 以及复合材料的介电损耗性能。      

溶胶凝胶法制备掺铅钛酸钡纳米晶及其结构相变

采用溶胶－凝胶工艺制备了不同晶粒大小的、掺铅（５ｍｏｌ％）钛酸钡（ＢＰＴ）纳米晶．用ＴＥＭ、ＸＲＤ和ＤＳＣ研究了ＢＰＴ样品的晶粒大小、结构及其相变特性．结果表明,纳米晶ＢＰＴ随着晶粒尺寸的减小,由铁电四方相向顺电立方相过度,并且相变变得弥散．其顺电－铁电相变随着晶粒尺寸的减小而消失．另一方面,随着晶粒尺寸的增加,其铁电四方－铁电正交相交消失,即抑制了其正交相的形成．     

BaTiO3纳米晶机械力化学合成

在氮气保护下，采用高能球磨BaO，锐钛矿型TiO2混合粉体，机械力化学法成功地合成了BaTiO3纳米晶，并讨论了反应机制。发现在一定操作参数条件下，粉磨初期为无定形形成期（15h以前），混合物颗粒粒度减小，晶格畸变，转变为无定形；粉磨中期为固相反应期（15－30h），BaO与TiO2在机械力的作用下产生固相反应生成BaTiO3，同时BaTiO3晶粒长大；粉磨后期又转入动态平衡期（30h以后），固相反应基本结束，已生成的BaTiO3的晶粒生长与粉磨引起的晶粒减小处于动态平衡；XRD，SEM，TEM研究表明：合成BaTiO3纳米晶体的晶粒尺寸为10－30nm。     

纳米钛酸钡陶瓷的特殊烧结方法和新颖特性的研究进展

对近年来有关纳米钛酸钡陶瓷最新的烧结方法、新颖性质进行了综合评述和讨论。当晶粒尺寸减小到纳米尺度时，钛酸钡陶瓷的晶体结构在不同的温度下出现了不同的多相共存。这可以用纳米钛酸钡陶瓷相变产生的应力来解释。纳米钛酸钡陶瓷的铁电性能表现出新颖的特性。它的介电常数先随晶粒尺寸的减小而降低，但当晶粒尺寸降低到小于50nm甚至小于10m时，介电常数表现出反常的增加，同时铁电向顺电的转变峰变为一个很宽的峰，表现出弥散相变的特征。     

高纯超细钛酸钡的研制

介绍了一种用草酸共沉淀法合成高纯超细钛酸钡（ＢａＴｉＯ３）的方法，并对影响最终产品性能的几个主要因素，如加料速度、配料比、洗涤情况、干燥煅烧条件等进行了探讨．指出通过控制工艺条件完全可以稳定地制备出纯度＞９９．５％、粒度不超过１μｍ的球形钛酸钡。