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通过晶粒定向技术使陶瓷晶粒在烧结过程中择优取向排列,可以制备出性能介于单晶和多晶之间的高性能功能陶瓷.该论文选择钛酸铋钠钾为主要研究对象,采用反应模板晶粒定向技术为主要工艺路线,围绕着织构化显微结构这一中心,从各向异性模板的水热制备、水热结晶机制的探讨、新型模板和新型定向工艺的应用、陶瓷烧结以及不同模板作用的比较等方面展开研究,最终成功地制备出高度取向的织构化钛酸铋钠钾陶瓷.以Ti(OC<,4>H<,9>)<,4>、TiO<,2>、Bi(NO<,3>)<,3>·5H<,2>O、Bi(OH)<,3>为钛源和铋源,NaOH为钠源和矿化剂,在160~220℃,3~24hr的水热条件下,NaOH浓度为2~12 M,Ti/Bi比为2~1.60范围内,得到了均匀分散的立方状和团聚状两种形貌的赝立方结构Na<,0.5>Bi<,0.5>TiO<,3>粉体.在整个反应过程中,NaOH浓度和钛的前驱体种类对晶粒形貌产生较大的影响,在NaOH浓度较低以及锐钛矿TiO<,2>为前驱体的情况下都容易得到团聚的形貌.通过对水热合成的粉体表现出较好的烧结活性和较高的压电性能,陶瓷的介电温谱和损耗温谱显示了明显的弛豫铁电体性质.针对目前缺乏有关高温水热条件下溶液中各种复杂离子的热力学数据,结合物理化学和溶液化学的基本知识,运用水热反应热力学模型以及SUPCRT92软件,计算得到了随温度的变化,Ti在水中的溶解浓度、溶解形式及其分布状况的相应变化,并由此合理地解释了钛酸铋钠的合成过程中,不同工艺条件下反应的水热结晶机制及其晶粒形貌的形成和变化原因.为了比较不同模板对陶瓷取向的影响,同时针对传统流延定向工艺不适合小型化操作的缺点,首次将丝网印刷工艺成功地用于片状钛酸铋为模板的Bi<,0.5>(Na<,0.85>K<,0.15>)<,0.5>TiO<,3>陶瓷晶粒定向过程中,经1160℃反应5 hr可得到取向度达73％以上的织构化陶瓷.这时陶瓷表面和断面的晶粒形貌呈现明显的各向异性,在断面上几乎所有的晶粒都长成扁平伸长的长方形,而且它们都沿丝网印刷方向彼此面对面地定向排列.与钛酸铋为模板的体系相比,以TiO<,2>晶须为模板时,当单一的钛酸铋纳钾物相完全形成时,没有观察到明显的结晶学方向上的取向,而钛酸铋为模板的体系在这一阶段取向度的增长是最快的.不同模板的不同取向作用可能与反应初始阶段所经历的反应过程不同有关.