[发明专利]一种BaTaO2

说明书

本发明公开了一种BaTaO₂N氧氮化物粉体的双氮源制备方法，包括以下步骤：S1、将碱土金属盐、钽盐与氮源I溶于醇中，球磨后干燥，得到混合前驱体；S2、将步骤S1所得的混合前驱体与氮源II置于反应容器中，在保护气氛中煅烧，得到BaTaO₂N氧氮化物粉体；其中，所述混合前驱体与氮源II间隔设置。本制备方法制备周期短，得到的产物纯度高、介电性能好。

技术领域

本发明涉及高性能介电陶瓷材料制备技术领域，尤其涉及一种BaTaO₂N氧氮化物粉体及其双氮源制备方法。

背景技术

近年来，钙钛矿类氧氮化物ATaO₂N(A=Sr, Ba)受到国内外学者的广泛关注。它是一类新型的功能陶瓷材料，由相应的钙钛矿类氧化物A_xTa_yO_z(A=Sr, Ba)晶体结构中引入氮原子得到。由于N原子电负性和极化性比O原子高，且根据能带理论，N 2p轨道能级比O 2p轨道高，故N的引入导致导带和价带之间的带隙减小；同时，在ATaO₂N(A=Sr, Ba)晶体结构中，Ta原子与O/N原子构成Ta(O,N)₆八面体且Ta位于八面体中心，A原子位于八面体之间并占据晶胞的八个顶点，由于A原子和Ta原子半径的差异，以及N原子的引入和排列方式，使得Ta(O,N)₆八面体发生不同程度的倾斜，改变了Ta-O/N-Ta的键长和键角，Ta离子偏离中心位置，产生自发极化，使得ATaO₂N(A=Sr, Ba)氧氮化物呈现出极高的介电常数。Y.I. Kim等最先系统报道了SrTaO₂N和BaTaO₂N的合成及其介电性能，其介电常数分别达3000和5000（Y.I.Kim, et al. Characterization of the structural, optical, and dielectricproperties of oxynitride perovskites AMO₂N (A=Sr, Ba, Ca; M=Ta, Nb). Chem.Mater., 2004, 16: 1267-1276）；Y.R. Zhang等制得了相对密度大于90%的SrTaO₂N陶瓷，其介电常数高达16000（Y.R. Zhang, et al. Sintering and dielectric properties ofperovskite SrTaO₂N ceramics. J. Eur. Ceram. Soc., 2012, 32: 1269-1274）。