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《江西理工大学》 2007年
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水热合成稀土掺杂BaTiO_3粉体制备

何英  
【摘要】: BaTiO_3电子陶瓷材料是最具代表性、研究最活跃、在军事电子及民用电器方面应用价值很高的电子陶瓷材料之一,是介电陶瓷与半导体陶瓷的基础材料。而传统的固相反应法合成的BaTiO_3粉体由于粒径较大,其陶瓷制品的性能远不能满足在精密器件中的要求,因此采用先进的方法制备优质的BaTiO_3粉体成为当前人们研究的重点和热点。 本文用水热法以BaCl2·2H2O和TiCl4为原料,NaOH为矿化剂,制得了四方相的BaTiO_3超细粉体,利用XRD, SEM, TG–DTA等手段对所得粉体的晶相组成、晶粒度、晶粒形貌等进行了分析。讨论了反应原料Ba/Ti摩尔比、矿化剂浓度、水热反应温度、反应时间对产物的影响。通过正交实验表明:当钡钛摩尔比为1.6,NaOH浓度过量1.5mol/L,温度为230oC,反应时间为12h时,获得的高纯四方相BaTiO_3超细粉体粒径最小(85nm)。 对水热法制备掺Dy或La的BaTiO_3超细粉体进行了研究。实验表明: (1)在实验掺杂的范围内(W(Ln2O3)%:0.2~1.2),Dy或La分别固溶到BaTiO_3晶格中,在BaTiO_3单相中没有出现第二相。微量Dy掺杂时,发生Ba位取代,掺杂量较高时,部分Dy3+占据Ti4+的位置。由于La3+半径与Ba2+半径相近,大部分La3+进入晶格取代了Ba2+; (2) Dy2O3掺杂量为0.6wt%时,晶粒内部缺位浓度最低,能有效控制晶粒的生长。烧结成瓷后,晶粒尺寸约为400nm,介电常数为4700;而当La2O3为0.8wt%时,晶格常数达到最大值,介电常数达到4879。 最后对陶瓷的制备工艺做了进一步研究,探讨了造粒、压片、排胶、烧结、被银与烧渗银浆过程中的影响因素,确立了合理的工艺条件,使制备的陶瓷达到了预期B4–252的性能(εr: 2400~2800;tgδ≤1.5×10-2)。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB383.3

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【参考文献】
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