[发明专利]一种亚微米级四方相钛酸钡粉体的制备方法

说明书

本发明属于无机功能材料技术领域，尤其涉及一种亚微米级四方相钛酸钡粉体的制备方法，用以解决能耗、废液、生产成本和提高粉体质量等问题，本发明以钡源八水合氢氧化钡和钛源水合二氧化钛为原料，采用低温固相法经过研磨和焙烧等处理制备出具有良好分散性、结晶度高、亚微米级尺寸和高纯等特征的高质量四方相钛酸钡粉体，该方法工艺流程简单、生产成本低和无废液产生等，有良好的工业应用前景与价值。

技术领域

本发明属于无机功能材料技术领域，尤其涉及一种亚微米级四方相钛酸钡粉体的制备方法。

背景技术

钛酸钡是一种具有多种晶型、被广泛应用的电子陶瓷材料，其中四方相钛酸钡具有优良的铁电、压电和热电等性能，因而其较立方相钛酸钡应用范围更广。随着近些年来电子元器件不断朝着小型化和薄层化等方向发展，为了满足高性能发展需求，需制备出结晶度高、小粒径、均匀性好、粒径分布窄和高纯的四方相钛酸钡粉体势在必行。

传统的四方相钛酸钡制备方法为高温固相法，该法焙烧温度一般高达1000℃以上，具有耗能高、耗时长及所获得的钛酸钡粉体高团聚、颗粒大、均匀性差等缺点，无法有效满足高性能电子产品发展需求。水热法、沉淀法和溶胶-凝胶法等液相法来制备钛酸钡粉体，尽管颗粒的均一性有所提高，但液相法所获得的钛酸钡粉体大多数是以立方相为主晶相的钛酸钡，为得到四方相钛酸钡还需要二次高温焙烧，能耗高，且该法会产生大量废液和存在着生产成本高等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种亚微米级四方相钛酸钡粉体的制备方法，该法在低温条件下采用固相法制备出粒径小、分布窄、晶相含量高、均匀性和分散性好的高纯四方相钛酸钡，有效解决了耗能、废液和成本问题，具有良好的工业生产与应用前景。

本发明提出了一种亚微米级四方相钛酸钡粉体的制备方法，将钡源和水合二氧化钛在200-1000℃下焙烧，得到钛酸钡粉体。

进一步的，焙烧温度为300-600℃。

进一步的，焙烧时间为1-12h。

进一步的，水合二氧化钛包括α钛酸、β钛酸或二氧化钛水浸物中的任意一种或多种。

进一步的，钡源包括八水合氢氧化钡、过氧化钡、乙酸钡或硝酸钡中的任意一种或多种。

进一步的，钡钛摩尔比为0.8-1.3:0.6-1.2。

进一步的，钡源和水合二氧化钛在焙烧前，还包括混合球磨的步骤。

进一步的，混合球磨的转速为400-1000r/min。

进一步的，混合球磨的时间为1-12h。

本发明的另一目的是提供一种由上述方法制备得到的亚微米级四方相钛酸钡粉体。

本发明的另一目的是提供一种上述亚微米级四方相钛酸钡粉体在电子陶瓷、PTC热敏电阻、多层陶瓷电容器、半导体陶瓷电容器和高压陶瓷电容器及复合材料中的应用。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1)本发明提出的一种亚微米级四方相钛酸钡粉体制备的方法，其原料来源广泛，在低温条件下采用固相法制备出亚微米级四方相钛酸钡，生产工艺流程简单，能够有效降低能耗和避免大量废液产生等，尽可能的降低了生产成本，适合于工业化生产。

2)本发明实现了固相法在低温下的晶相转变，较传统高温固相法转变温度显著降低，较液相法更绿色环保。

3)本发明制备出的四方相钛酸钡粉体具有结晶度高、粒径小、粒度分布窄、均匀性好、团聚低和晶相含量高等优点。

附图说明

图1为实施例1制备的钛酸钡粉体样品的XRD图。