Sol-gel法制备BaTiO3纳米粉体的介电性能研究

本文主要探讨了BaTiO3纳米粉体及其陶瓷的制备方法与介电性能特性，采用了溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备这种高性能材料。BaTiO3是一种重要的钛酸钡化合物，在电子、光电子和微电子领域有广泛应用，特别是在高频陶瓷、传感器和电容器中，其介电性能对其功能至关重要。 在制备过程中，作者通过X射线衍射(XRD)技术对纳米粉体进行了晶体结构分析，确定了在950℃预烧2小时后的BaTiO3主要呈现出四方相，这表明高温预烧有助于形成稳定的晶格结构。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进一步揭示了粉末的微观形貌，测量了其粒径，结果显示约为60纳米，显示出良好的分散性和纳米尺度的精细结构。 烧结是陶瓷形成的关键步骤，作者研究了不同烧结温度对BaTiO3陶瓷性能的影响。经过1300℃烧结2小时，得到的BaTiO3陶瓷表现出极高的介电常数(10820)，这是指其在电场作用下存储电荷的能力，这对于许多电子设备来说是非常理想的特性。同时，陶瓷的介电损耗仅为0.01，这意味着其能量损失非常小，对于对信号传输质量和效率有高要求的应用具有显著优势。 这篇论文不仅提供了BaTiO3纳米粉体的制备工艺参数，还为优化介电陶瓷的性能提供了科学依据。通过控制预烧和烧结条件，可以实现对BaTiO3材料性能的精细调控，这对于推动相关领域的研发和应用具有实际价值。这项研究对于提高钛酸钡纳米材料的性能和扩大其在现代科技中的应用范围具有重要意义。