№ .4 陕西科技大学学报 Aug .2005
Vol .23 JOURNAL OF SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY
· 25 ·
磁
文章编号 :1000 - 5811(2005)04 - 0025 - 04
水 热 处 理 对 固 相 合 成 的 钛 酸 钡 粉 体 的 影 响
蒲永平
1
,董敏
1
,陈寿田
2
(1 .陕西科技大学材料科学与工程学院 ,陕西 咸阳 712081 ;2 .西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实
验室 ,陕西 西安 710049)
摘 要 :以采用固相法合成的 BaTiO
3
粉体为前驱物 ,研究了 3 种不同配料方式的水热条件进
行水热处理后粉体的化学组成 、颗粒形貌以及粒度分布的变化 。 结果表明 ,经过 BaTiO
3
+
H
2
O + NaOH + BaCl
2
水热处理 ,原始粉体中的大颗粒发生裂解 ,小颗粒发生溶解 ,外加的
Ba
2 +
与颗粒表面的 Ti(OH)
6
2 -
发生水热反应而生成新的 BaTiO
3
晶粒 ,使粉体的粒度变小 ,粒
度分布范围变窄 ,颗粒形貌变得规则 ,粉体化学组成更符合化学计量 ,实现了高温高压下水热
反应的“整形”作用 。
关键词 :水热处理 ;钛酸钡粉体 ;物理化学性能
中图分类号 :TQ174 .75
+
6 ,O782
+
.2 文献标识码 :A
0 前言
钛酸钡 BaTiO
3
是一种应用最为广泛的铁电 、压电陶瓷材料 ,主要用来生产高介电的陶瓷电容器 、
PTC 热敏电阻 、传感器等电子元件 。 以往 BaTiO
3
粉体主要通过 BaCO
3
和 TiO
2
在 1000 ~ 1200 ℃ 固相反
应一定时间来制备 ,但粉体颗粒粗大 、表面活性差 、团聚严重 、组成偏析 ,大大影响了电子元器件的电性能 。
为了提高粉体的性能 ,近年来粉体的湿化学法合成得到了很大的发展 ,其中水热法合成钛酸钡粉体成了当
前研究的热点问题 。 与其它湿化学法相比较 ,人们认为水热法制备的粉体晶粒发育完整 、粒度分布均匀 、
颗粒之间团聚程度相对较低 ,不需要球磨就可以直接用于生产 。 水热合成超细陶瓷粉体是一种高效而又
易实现工业化大生产的方法 ,但存在一个现实的问题是 ,水热法制备的钛酸钡粉体通常情况下是立方相的
晶体结构 ,为了得到四方相的晶体结构 ,必须经过高温煅烧处理 ,这无疑增加了生产成本 ,同时粒度过小的
粉体因活性太高会在传统的烧成工艺过程中出现异常晶粒的长大而影响陶瓷材料的性能
〔1〕
。 本研究针对
目前我国大部分电子陶瓷生产厂家仍然使用固相法合成钛酸钡粉体的状况 ,利用固相法和水热法的优点 ,
互相取长补短 ,拟得到性价比高的钛酸钡粉体并将其应用到工业化生产中 ,通过采取不同的水热处理方式
对固相法合成的粉体进行水热处理 ,研究了粉体各种物理化学性能的变化 ,从而为水热法制备表面改性的
钛酸钡基的粉体提供了一个新的思路 。
1 实验
采用西安易泰电子陶瓷有限公司固相法制备的钛酸钡粉体作为起始原料 ,工艺条件为将等摩尔比的
BaCO
3
和 TiO
2
混合物于 1050 ~ 1150 ℃ 煅烧 2h ,搅拌磨球磨 5h 。 BaCl
2
· 2H
2
O 和 NaOH 采用分析纯试
剂 ,前驱物按下列 3 种方式进行配料 :(1)0 .3mol/L BaTiO
3
;(2)0 .3mol/L BaTiO
3
,1 .0mol/L NaOH ;(3)
0 .3mol/L BaTiO
3
,1 .0mol/L NaOH ,0 .16mol/L BaCl
2
。 前驱物溶液经 Ultra IKA T18 高速旋转分散仪
磁
收稿日期 :2005 - 02 - 05
作者简介 :蒲永平(1972 - ) ,男 ,山西省新绛县人 ,副教授 ,博士生 ,研究方向 :电子陶瓷材料