钛酸锶钡粉体颗粒的包覆工艺及其烧结性能的研究

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1、摘要本文采用(Bao6Sro4)Ti03粉体为核心颗粒，用溶胶一凝胶法制备了含Si02·MgO的有机凝胶包覆的(Bao6Sro4)Ti03粉体，将该粉体煅烧后，成型和高温烧结得到致密的烧结体。用溶胶一凝胶法制备硅镁盐包覆BST粉体的优点一是，硅镁氧化物的介电常数低，可以大大冲淡BST的介电常数；优点二是，硅镁氧化物包覆在BST颗粒的外面，烧结时可以阻止BST颗粒的长大，使得烧结体中的BST晶粒粒度控制在较小的范围，从而优化烧结体的介电性能。钛酸锶钡(BST)粉体采用摩尔比为6：4：10的碳酸钡、碳酸锶和二氧化

2、钛固相法合成。合成得到的BST粉体颗粒为立方相，颗粒尺寸为几百纳米。使用聚乙二醇1000作为分散剂，可以使BST粉体的‘电位由一9．6l改变为一31．46，大大改善BST粉体在水中的分散性。硅镁氧化物包覆层采用溶胶一凝胶法制备，由正硅酸乙脂水解和缩聚得到。水解在pH=2．5的溶液环境下进行，缩聚在pH=5～8的环境下进行。通过实验优化了溶胶一凝胶包覆工艺，得到包覆均匀、包覆层厚度适当的包覆BST粉体。通过TEM和SEM观察粉体的大小、形貌、分散状况，确定包覆状况。通过DSC／TG和XRD测试手段，分析干凝胶的

3、相变过程和相变产物，确定干凝胶包覆BST粉体的煅烧温度为950℃。包覆BST粉体中添加一定剂量的烧结助剂后，干压成型，然后在一定温度下烧结，得到致密的烧结体。实验得到，添加1wt％ZnO、1wt％La203和1wt％Li2C03的烧结助剂可以促进包覆粉体的烧结，得到致密的烧结体。并对烧结良好的烧结体的高频介电性能进行了测量和分析。关键词：钛酸锶钡，粉体，电介质，溶胶一凝胶，陶瓷AbstractThe(Bao6Sro4)Ti03powdercoatedbysilicaandmagnesiumoxideswasp

4、reparedbysol—gelmethod，andsinteredbodywasproducedbypressingandsinteringthecoatedBSTpowderwithproperfluxes．Oneoftheadvantagesofsol-gelmethodisthatthedielectricconstantofsilicaandmagnesiumoxidewaslow，whichcanwashlargelydowndielectricconstantofBST．Theotheristh

5、atsilicaandmagnesiumoxidecoatedonthesurfacecanpreventBSTparticlesfromgrowingandcontroltheparticlewithinsmallsize，thenthedielectricpropertiesareoptimized．TheBSTpowderwassynthesizedbysolidreactionprocess，wheretherawmaterialsarebariumcarbonate，strontiumcarbona

6、teandtitanatewhosetoolproportionis6：4：10．TheBSTiscubicandaboutseveralhundredsnanometer．The‘potentialofBSTpowderinwaterischangedfrom·9．61to一31．46afteraddingpolyethyleneglyc01．It’Sobviouslythatthepolyethyleneglycol1000asdispersercanimprovethedisperstiVenessof

7、BSTpowderinWater．Thecoatinglayerofsilicaandmagnesiumoxideswaspreparedbysol·gelmethod．ThetetraethylorthosilicatehydrolyzesattheconditionpH=2．5，thenpolycondensatesatpH=5～8．Weoptimizedthesol—gelprocessandachievedthecoatedBSTpowderwithhomogeneouscoatinglayer．Th

8、ecoatingsituationwasobservedbyTEMandSEM．ThephasetransformationandproductsweremeasuredbyDSC／TGandXRD，thenit’SconcludedthatthecoatedBSTpowderiscalcinedat950℃．ThedensesinteredbodywasmadefromthecoatedBSTpo