钛酸钡陶瓷粉体的制备方法对复合材料压电性能影响的研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

钛酸钡具有优良的介电性、压电性、热释电性等电学性能,是一种重要的钙钛矿型铁电材料,被广泛用于多层陶瓷电容器、热敏电阻、存储器、传感器等各个方面,被称为“电子陶瓷工业的支柱”[1-2]。近年来,随着科学技术的不断发展,电子元件向微、薄、轻方向不断发展,这就要求多层陶瓷电容器介质层的层数不断增加并且介质层的厚度持续减小,因此需要制备晶粒尺寸小、粒径分布范围窄、分散性好、组份均匀的钛酸钡纳米粉体[5]

目前制备钛酸钡粉体最常用的方法主要有固相法、水热法、共沉淀法、水解溶胶-凝胶法等。

传统的固相反应法是以tio2和baco3经高温反应制取钛酸钡粉体,具有操作简单,产率高等优点,同时也存在合成温度高、粉体颗粒粗大、组分不均匀以及杂质含量高等缺点[9]

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:分别通过采用固相法、溶胶-凝胶法、非水解溶胶-凝胶法制备钛酸钡纳米粉体,并与有机物复合,制备具有三层结构的压电复合材料。固相法采用tio2和baco3为原料高温下烧结制备。溶胶-凝胶法以钛酸丁酯及醋酸钡为原料,使其发生溶胶-凝胶化转化得到凝胶,将凝胶干燥,煅烧处理制备。以乙二醇和乙醇的混合液为复合溶剂,乙酸钡和钛酸丁酯为反应前驱体,将制得凝胶干燥、煅烧制备[1-3]

材料表征:对于所制备的钛酸钡粉体,采用xrd,sem等测试方法对物相和结构的表征。对于复合材料,采用静电计以及阻抗分析仪等仪器对复合材料进行压电、介电性能测试[6-8]

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3. 研究计划与安排

第1周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容并完成开题报告。

第2周:了解研究所需原料、仪器和设备并确定技术方案。

第3周:按照设计方案,通过固相法制备钛酸钡粉体样品。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]凌云, 江伟辉, 刘健敏, et al. 非水解溶胶-凝胶法低温合成钛酸钡粉体 [j]. 人工晶体学报, 2016(12): 2801-2806.

[2]邵志鹏, 江伟辉, 冯果, et al. 沉淀法和nhsg法制备钛酸钡纳米粉体的对比研究 [j]. 陶瓷学报, 2016, 37(1): 44-48.

[3] maria teresa buscaglia, marta bassoli, et al. solid‐state synthesis of ultrafine batio3 powders from nanocrystalline baco3 and tio2 [j]. journal of the american ceramic society, 2010, 88(9): 2374-2379.

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