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钛酸钡粉体的水热合成及性能研究

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毕业论文范文题目：钛酸钡粉体的水热合成及性能研究，论文范文关键词：钛酸钡粉体的水热合成及性能研究
钛酸钡粉体的水热合成及性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：钛酸钡(简称BT)是电子陶瓷工业领域一种重要的基础材料,由于其具有高介电常数,良好的铁电、压电、耐压及绝缘等性能,被广泛地用于制作多层陶瓷电容器(简称MLCC)、热敏电阻、压电陶瓷和光电器件等。随着家电、计算机及通讯设备等的飞速发展,MLCC的需求越来越大。BT是制造MLCC的主要原料之一,MLCC的快速发展使得市场对高质量BT粉体的需求与日俱增。同时,随着MLCC向微型化、大容量等方向发展,需要进一步在工艺技术上实现介质层的薄层化和叠层的多层化,而高纯、超细、粒径均匀的BT粉体是实现上述目标的关键技术之一。本文对近年来钛酸钡粉体的制备技术进行了综述,通过比较各种技术的优缺点,选用水热合成工艺作为BT粉体的制备方法（本文此处忽略..）。研究了水热合成过程中反应温度、反应物浓度、反应物的钡钛摩尔比(Ba/Ti)、反应时间、不同钛源(TiCl4、纳米TiO2)、表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、聚乙二醇2000)以及有机溶剂(乙醇和异丙醇)对粉体颗粒特征的影响。运用透射电镜(TEM)、激光粒度分析仪、比表面积测量仪、X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)等测试仪器对粉体的微观形貌、粒径、比表面积、晶相组成、钡与钛的摩尔比(Ba/Ti)等进行了分析表征,并对其陶瓷的性能进行了探讨。取得以下研究成果:通过采用TiCl4-Ba(OH)2?H2O-NH4OH体系,对纯水介质条件下水热合成BT粉体的研究,明确了反应温度,反应时间,反应物Ba/Ti,反应物浓度以及不同钛源等工艺（本文此处忽略..）条件对粉体质量的影响:反应温度越高,晶体生长速率越大,粉体的粒径越大;随反应物Ba/Ti增大或反应物浓度升高,反应体系的过饱和度增大,成核速率提高,使得体系在相对较短的时间里形成更多的晶核,从而可得到晶粒粒径较小的BT粉体;随反应时间的延长,晶粒生长越充分,晶粒尺寸越大。同时,合成粉体的初始Ba/Ti过低会导致粉体中BaCO3杂质相含量增多。运用VisualBasic和Matlab联合编程实现了上述各反应条件与粉体粒径的灰色关联分析,明确了反应温度对粉体粒径的影响最大,其次是反应物Ba/Ti和反应物浓度,而反应时间影响最小。此外,通过对TiCl4和纳米TiO2两种钛源的比较研究,认为以TiCl4作为钛源可制备更优质（文章此处忽略..）的BT粉体。为了改善粉体的分散性,抑制晶粒聚集生长所导致的粉体颗粒尺寸较大、粒径分布过宽以及晶粒形状不规则等现象,研究了几类助剂对水热合成BT粉体颗粒特征的影响。实验结果表明:加入十二烷基苯磺酸钠,可使BT粉体的比表面积增大,平均粒径减小。但用量过大时会导致杂质相BaSO4生成。十二烷基三甲基氯化铵和聚乙二醇对粉体粒径影响较小。但当三种表面活性剂添加量适当时,都能明显改善粉体的分散性。有机溶剂异丙醇和乙醇均能减小BT粉体的平均粒径并改善其分散性,且效果明显好于三种表面活性剂。当反应温度为200℃,反应时间为4小时,乙醇浓度为25%时,合成了分散性良好,平均粒径约50nm的BT粉体,其粒径分布宽度d90-d10仅约100nm。升高反应温度到240℃（本文此处忽略..）,制得粒径分布宽度基本不变,平均粒径约84nm,且d90和d10变小,团聚指数AF(50)仅为1的粉体,其颗粒的均匀性和分散性得到进一步改善。水热合成BT粉体常规烧结工艺条件下的适宜烧结温度约为1250℃,此时其陶瓷的介电常数达到最大值。BT粉体的Ba/Ti比越接近于1,粉体结晶越完善,烧结后陶瓷的介电常数越高。微量组分Nb2O5或Nd2O3的掺入对BT陶瓷的介电常数和介质损耗影响较大,当Nb、Nd两元素的掺入量分别为0.3mol%、0.1mol%时,BT陶瓷的介电常数和介质损耗都达到最大。

以上为本篇毕业论文范文钛酸钡粉体的水热合成及性能研究的介绍部分。

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