一种低温合成超薄微米片状钛酸锶钡晶体的方法

摘要

本发明涉及一种低温合成超薄微米片状钛酸锶钡晶体的方法，首先用熔盐法制备出片状的Bi₄Ti₃O₁₂中间体，然后利用NaOH和KOH在230～260℃融化提供的液体环境中，Bi₄Ti₃O₁₂中间体与Ba(OH)₂、Sr(OH)₂采用离子交换法制备超薄微米片状钛酸锶钡晶体。与现有技术相比，本发明制备的微米级片状钛酸锶钡晶体为立方相钙钛矿结构的钛酸钡粉体；大小分布均匀，外形为方片或长方片状，外形尺寸长为4-8μm，厚为0.2-0.5μm，可通过调节钡锶比调节钛酸锶钡的晶格常数，使钛酸锶钡种晶与基体陶瓷粉体具有相近的晶格常数，更好的引导基体在种晶的表面外延生长，该晶体适合做模版法制备高性能织构化压电陶瓷的种晶；该方法具有合成温度低、简单易行、成本低、能耗小、方便快速等优点，可规模化生产。

主权项

一种低温合成超薄微米片状钛酸锶钡晶体的方法，其特征在于，首先用熔盐法制备出片状的Bi₄Ti₃O₁₂中间体，然后利用NaOH和KOH在230～260℃融化提供的液体环境中，Bi₄Ti₃O₁₂中间体与Ba(OH)₂、Sr(OH)₂采用离子交换法制备超薄微米片状钛酸锶钡晶体；该方法具体包括以下步骤：(1)将TiO₂、Bi₂O₃粉体按照摩尔比1:1.12～1:1.4混合后得到混合粉体；将混合粉体与NaCl按照质量比1:1.1～1:1.3混合，在950～1150℃下保温2小时，通过超声清洗粉体中的NaCl，75～90℃下干燥，获得片状的Bi₄Ti₃O₁₂晶体；(2)将步骤(1)制备的片状的Bi₄Ti₃O₁₂晶体与Ba(OH)₂、Sr(OH)₂按照摩尔比1:(6～7.8):(3～3.6)混合，得到第一组粉体，将NaOH和KOH按质量比(50～51.5)：(50～48.5)混合后，得到第二组粉体，将第一组粉体与第二组粉体按照质量比1：7～1:8.5混合，并辊磨进行混料，得到第三组粉体；(3)将第三组粉体放入氧化铝坩埚中热处理，然后通过浓度6％～8％的稀硝酸清洗粉体中的NaOH、KOH及Bi₂O₃，并在75～90℃干燥，获得微米级片状钛酸锶钡晶体。