论文部分内容阅读
钛酸盐产品具有很好的物理、化学、光学等性能,在电子陶瓷领域占有重要位置。随着科学技术的飞速发展,电子元件日益向小型化、低成本、大容量的方向发展,钛酸盐粉体的纳米化是适应该发展的关键。
本论文以廉价的偏钛酸和相应的金属氢氧化物为原料,首次采用常压水热法和醇热法一步合成钛酸钡和钛酸锶纳米粉体;常压溶剂热-煅烧两步法制备钛酸钾、钛酸钠和钛酸锂系列粉体。对粉体的制备条件进行了系统研究,并采用TEM、XRD、IR等手段对其进行了表征。结果表明钛酸钡粉体为立方相,粒子呈方形,醇热法制得钛酸钡的平均粒径(20nm)小于水热法制得的钛酸钡(60nm);钛酸锶粉体为立方相,粒子呈球形,醇热法制得钛酸锶的平均粒径(15nm)小于水热法制得的钛酸锶(30nm);钛酸锂粉体为单斜相,粒子呈球形;钛酸钾和钛酸钠都为单斜相,形貌为片状。
首次将钛酸盐纳米粉体作为催化剂,以碳酸二甲酯和烷基醇之间的酯交换为探针反应,对其催化性能进行研究。结果表明制备的钛酸盐粉体均有一定的催化活性,其中钛酸钾催化活性最高。在反应温度140℃、反应时间为2h、n(DMC):n(EHOH)=1:3、钛酸钾用量为原料总重1%的反应条件下,碳酸二甲酯的转化率为72.1%,碳酸二异辛酯的收率为57.6%。
首次以纯纳米钛酸钡为瓷料,测试了元件的电容和介电损耗。与普通钛酸钡陶瓷相比,醇热法制备的纳米钛酸钡陶瓷不仅降低烧结温度,而且居里点移至70℃,在居里点附近介电常数高达20000,适合在小型切换电力装置内应用;水热法制备的纳米钛酸钡陶瓷烧结温度也有所降低,居里点移至115℃,但在居里点附近介电常数较小,瓷介温度变化率满足Y5U,25U,Y5V的要求。