锶掺杂二钛酸钡的熔盐法制备及其介电性能
2013-04-21徐军,唐甲,杨薇
徐 军,唐 甲,杨 薇
(武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北 武汉 430074)
0 引 言
二钛酸钡(BaTi2O5)是BaO-TiO2体系中一种亚稳态的新型无铅铁电材料,其单晶的居里温度TC约在430 ~475 ℃,b轴方向介电常数能达到30 000,比传统的立方BaTiO3高出2~3倍,表现出良好的介电和铁电性能,在电子、通讯等高科技领域具有广泛的应用前景[1-4].但BaTi2O5晶体的介电性能具有很强的各向异性,在垂直于b轴的方向介电常数很小,约在100附近,因此获得织构化的BaTi2O5陶瓷是其应用的前提.而掺杂改性又是改善陶瓷材料性能的一个非常重要的方法,它在改善陶瓷的介电性能、居里点的转变、陶瓷的致密度等方面发挥着重要作用,在获得织构化BaTi2O5陶瓷基础上进行掺杂改性是二钛酸钡研究的方向之一.目前在改善BaTiO3陶瓷的性能方面,掺杂改性研究已取得了不小的进展[5-6],但由于BaTi2O5热力学稳定温度范围很窄(1 220~1 230 ℃),制备比较困难,因此目前有关它的掺杂改性的报道很少.岳新艳等[7]对BaTi2O5进行镁元素掺杂,提高二钛酸钡的介电性能,x=0.005时,电弧熔炼法制得的多晶体Ba1-xMgxTi2O5的介电常数最大值可达3 250.本文作者前期制备了KF掺杂的BaTi2O5陶瓷,研究了其介电性能随KF掺杂量的变化[8-9],最近又采用熔盐法制备了BaTi2O5纳米颗粒及其陶瓷[10],本文在此基础上,利用熔盐法制备了1%Sr替代的Ba0.99Sr0.01Ti2O5纳米棒粉体,研究了以此粉体制备的BaTi2O5陶瓷的介电性能.
1 实 验
1.1 Ba0.99Sr0.01Ti2O5粉体的制备
以BaCO3(国药,分析纯)、SrCO3(国药,分析纯)和TiO2(国药,分析纯)为原料,反应的基本过程如公式(1).
(1-x)BaCO3+xSrCO3+2TiO2→Ba1-xSrxTi2O5+CO2↑
(1)
当x=0.01时,根据称取的原料质量,与适当大小……
