多层陶瓷电容器课件.ppt

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1、BaTiO3-陶瓷制备方法专业：无机化学姓名：李梅学号：2010206492010-11-20背景1942年，美国、日本、苏联三国同时发现了人工合成高介电系数材料钛酸钡(BaTi03)，由于钛酸钡具有高介电系数与低介电损耗，同时还发现它具有优于水晶的压电性能，展现出它在电子陶瓷元器件领域，如作为介电陶瓷、半导体陶瓷、压电陶瓷等的应用前景。从此，在功能电子陶瓷方面，人类才从使用天然矿物材料进入到人工合成材料时代。在此后的50年间，以钛酸钡为基的高介陶瓷材料、半导体陶瓷材料、压电材料等的研究与开发蓬勃开展，发展迅速。意义钛酸钡是制

2、造电子陶瓷的主要原料，高纯超细钛酸钡粉体主要用于介质陶瓷、敏感陶瓷的制造，其中的多层陶瓷电容器、PTc热敏电阻器件最具潜力。电子陶瓷用钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件成分中的基础母体原料，从．1中可以看到，钛酸钡占陶瓷元件组份的70～80％，因而被称为电子陶瓷业的支柱，具有高附加值、经济效益较好。随着电子工业的迅速发展，对电子元器件要求固态化、叠层化、微型化、智能化等，因此，对钛酸钡粉体的要求也向高纯超细方向发展。由于超细粉体具有许多常规颗粒材料所无法比拟的物理化学性质，所以探索既能制备高纯超细BaTi03粉体，又能大规模生产的方法

3、成为当今的研究焦点之一。钛酸钡晶粒结构图↙BaTiO3粉体制备方法固相法液相法溶胶-凝胶法沉淀法水热合成发法1BaTiO3粉体制备方法2固相法固相法固相烧结合成法机械力化学法2.1固相烧结法固相烧结合成法是将反应物粉体在高温下锻烧，在液相下发生反应，晶粒生长，制得致密纳米陶瓷体的方法。此法一般利用等摩尔碳酸钡和二氧化钛的混合物为原料，进行高温固相反应生成钛酸钡，然后再经粉碎、研磨等工序制得产品。其反应方程式如下：BaCO3+TiO2一BaTiO3+CO2↑优点：价格便宜、工艺简单，技术成熟。缺点：但是须经多步预合成，再经机械手

4、段粉碎，容易造成一些有害杂质的引入；无法实现微量改性组分的均匀分布；化学计量和相结构难以控制；粒度难以达到纳米级，因此不适用于新一代电子元件对陶瓷介质材料高容量、小型化的要求。固相反应法优缺点：液相法熔胶-凝胶法水热合成法沉淀法微乳液法溶剂蒸发法2.2液相法2.2.1溶胶-凝胶法首先简要的介绍一下溶胶凝胶形成的过程：溶解前驱体溶液溶胶凝胶凝胶水解缩聚老化溶胶-凝胶过程示意图我们一般使用的药品是钛酸四丁酯、醋酸钡、乙醇、冰醋酸制备而得。详细情形见下示意图：醋酸钡+钛酸四丁酯+乙醇+冰醋酸透明溶胶钛酸钡粉体凝胶搅拌陈化并烘干熔胶-

5、凝胶法优缺点优点：化学均匀性好，纯度高，颗粒细，可容纳不溶性组分或不沉淀组分，无需洗涤，工艺简单。缺点：制品容易产生开裂，若烧成不够完善，制品内有时还会残留细孔。表格为几种制备钛酸钡方法进行比较钛酸钡陶瓷的制备工艺流程：钛酸钡基粉体球磨12h(乙醇做介质)、烘干造粒，压片排胶(500℃/2h)烧结烧银、抛光陶瓷片3展望纳米BaTiO3近年来一直是纳米科技领域的一个研究热点，从性能、应用研究到制备各方面都取得了很大的发展，但仍有诸多问题需要探讨与研究。如对工业化实现低成本、无污染、低能耗、高效率、高质量的生产纳米BaTiO3，所

6、需要的过程原理研究、工程设备设计，产品性能测试和表征等问题急需解决。通过一直以来的研究，对纳米BaTiO3，的制备正向低能耗、无污染、复合化、掺杂化的方向发展，性能更加优异多元化，应用领域将更加广泛。谢谢!