中國(guó)粉體網(wǎng)訊  鈦酸鋇（BaTiO3）由于具有很高的介電常數(shù)、優(yōu)異的鐵電和壓電性能、且還具備耐壓及絕緣性能，普遍應(yīng)用于多層陶瓷電容器（MLCC）、熱敏電阻（PTC）、光電器件以及各種隨機(jī)存儲(chǔ)器等電子元器件中，被譽(yù)為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”。

高性能鈦酸鋇粉體需具備怎樣的性能？

近年來(lái)，隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)電子設(shè)備、家用電器、交通設(shè)備的要求越來(lái)越高，電子元器件向小型化、智能化和精密化發(fā)展。以常見(jiàn)的MLCC為例，尺寸由0402逐漸發(fā)展為0201、01005，相應(yīng)的介質(zhì)層厚度也降低到１μｍ或以下，因此對(duì)鈦酸鋇也提出了更高的要求，晶粒更細(xì)、活性更好、穩(wěn)定性更高的四方相鈦酸鋇粉體被產(chǎn)業(yè)廣泛需求，并開(kāi)始應(yīng)用于電子元器件。

鈦酸鋇（BaTiO₃）作為一種典型的ABO3型功能材料，主要有立方相（順電相）和四方相（鐵電相）兩種晶型。立方相鈦酸鋇的結(jié)構(gòu)是高度對(duì)稱(chēng)的，表現(xiàn)出仲電性，是一種各向同性電介質(zhì)，而四方相鈦酸鋇由于四方結(jié)構(gòu)的自發(fā)極化現(xiàn)象，使得它具有顯著的鐵電、壓電、熱電性能和能量采集性能，在陶瓷工業(yè)領(lǐng)域被廣泛用于多種電子器件中，如多層陶瓷電容器、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、熱敏電阻等。

此外，當(dāng)鈦酸鋇的粒徑達(dá)到納米級(jí)時(shí)，還具有獨(dú)特的光致發(fā)光性和光催化活性，可用于有機(jī)污染物降解，這些光學(xué)特性也都源于納米級(jí)的四方結(jié)構(gòu)。

特別重要的是，納米尺寸的四方相鈦酸鋇的上述性能和應(yīng)用均與納米粒子的粒徑密切相關(guān)，體現(xiàn)出明顯的粒度效應(yīng)，有研究者發(fā)現(xiàn)，隨納米BaTiO₃粒徑減小，其介電常數(shù)、居里溫度、介電損耗都隨之減��；納米BaTiO₃的抗彎剛性隨粒徑減小而增強(qiáng)；BaTiO₃的光致發(fā)光性受粒徑影響。

綜上所述，根據(jù)不同用途和要求，制備所需粒徑范圍的四方相納米BaTiO₃就顯得尤為重要。

鈦酸鋇制備方法

當(dāng)前，鈦酸鋇的制備方法主要可分為液相法和固相法兩大類(lèi)。

液相法制備的鈦酸鋇粒徑分布窄，分散性好，但反應(yīng)過(guò)程中，對(duì)設(shè)備、溫度、壓力要求嚴(yán)格，且液相法制備的鈦酸鋇晶體表現(xiàn)缺陷較多，對(duì)MLCC的燒結(jié)及介電性能有較大影響。

傳統(tǒng)固相法，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求不高，成本低，但產(chǎn)物粒徑粗大，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重。盡管傳統(tǒng)的固相合成法有很多缺點(diǎn)，但由于固相合成的鈦酸鋇表面缺陷少，且為100%四方相，因此日本等先進(jìn)鈦酸鋇制造廠家均采用固相合成生產(chǎn)鈦酸鋇。

盡管鈦酸鋇的制備方法較多，但高性能納米四方相鈦酸鋇的制備是個(gè)重點(diǎn)更是個(gè)難點(diǎn)，一般采用水熱法和溶膠凝膠法制備。山東工陶院研究人員采用模板定向生長(zhǎng)法，在室溫環(huán)境中構(gòu)建球形結(jié)構(gòu)鈦酸鋇粉體，通過(guò)低溫（75~200℃）處理，得到具備四方相晶型的鈦酸鋇粉體，具有結(jié)晶度、純度高以及成本低的優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)粉體網(wǎng)將在鄭州舉辦“2021第四屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”。屆時(shí)，來(lái)自山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院功能陶瓷研究所的牟善浩副所長(zhǎng)帶來(lái)題為《納米近球形四方相鈦酸鋇的研究及應(yīng)用》的報(bào)告，在報(bào)告中，牟善浩副所長(zhǎng)將詳細(xì)介紹采用模板定向生長(zhǎng)法制備四方相晶型的鈦酸鋇粉體。（鑒于當(dāng)前防控需要，原定于2021年8月13-14日在鄭州喆鵬酒店舉辦的“第四屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”將延期舉辦，計(jì)劃參會(huì)的單位可以聯(lián)系會(huì)務(wù)組，具體舉辦日期主辦方確定后將第一時(shí)間通知您！）

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

牟善浩，男，高工，碩士研究生學(xué)歷，現(xiàn)任山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院功能陶瓷研究所副所長(zhǎng)、特種涂層學(xué)科帶頭人。主要從事特種陶瓷涂層、高溫粘結(jié)劑、密封膠及功能陶瓷材料的研究及應(yīng)用工作，主持和參與了多項(xiàng)軍品配套項(xiàng)目、國(guó)防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目及航天科技、高校等單位委托橫向研制項(xiàng)目，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利10余項(xiàng)。

參考來(lái)源：

[1]張慧捷等.小尺寸四方相納米鈦酸鋇的粒徑可控制備

[2]章秋晨等.微波固相法合成四方相鈦酸鋇納米粉體

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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