钛酸锶.doc

钛酸锶合成方法进展
学生姓名: 李茂
学生学号: 201111101027
院(系): 材料工程学院
年级专业:2011级材料科学与工程1班
二〇一四年十二月
1 引言
无论在金属材料,还是在有机、无机非金属材料中,添加适量锶及其化合物都可改变其某些性能甚至使其具有特殊功能,故有“金属味精”之称。在锶资源中,钛酸锶(SrTiO3)就是其中一种重要的化合物。钛酸锶具有超导性、半导性、气敏性、热敏性及光敏性,界电损耗低、色散频率高,另外还有高介电常数、低电损耗等优点。与钙材料相比,具有更好的温度稳定性和高耐压强度,因此是电子工业中应用较广的一种电子陶瓷材料,可用于制造晶界层电容器、PTC热敏电阻、高压电容器、氧敏元件、电容-压敏复合功能元件;在存储器中用它替代SiO2可使存储量提高30倍以上;另外制成氧敏元件用于控制汽车稀薄燃烧的氧传感器,引起有关人员的广泛重视。本文就近年来国内外学者对钛酸锶的制备方法研究作一较详细的综述。
2 钛酸锶的制备方法研究进展
目前钛酸锶的制备方法主要有:溶胶-凝胶法、化学沉淀法、高温固相法、微波法、等离子体法以及水热法。
2. 1 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种制备SrTiO3薄膜的方法。一般以钛盐与锶盐为原料,以有机化合物为螯合物,在有机溶剂中制备均质的溶胶;凝胶经干燥后,于低温(900℃以下)焙烧数小时,便可制得钛酸锶粉末。,采用溶胶-凝胶工艺(简称ISG工艺)合成了纳米SrTiO3陶瓷粉料。研究表明,由于柠檬酸等络合作用,溶胶稳定,凝胶分布均匀,在SrO_TiO2复合氧化物凝胶向结晶相的转变过程中,无中间相的简单氧化物生成,经处理后,前驱体SrO_TiO2可直接生成单一的立方SrTiO3相。在800℃,粒径小于15nm。该工艺简单,在工业生产上有重要的应用前景。
钛酸锶有半导化的钛酸锶和绝缘的钛酸锶,绝缘的钛酸锶报道较多,而半导化的钛酸锶薄膜报道很少。赵苏串等采用溶胶-凝胶法,用醋酸锶、钛酸丁酯、乙醇铌做为前驱体,制备了均匀致密的掺铌钛酸锶多晶体薄膜。该薄膜表面平整无裂纹,元素分布均匀,晶粒尺寸小,结晶温度高,半导化性能良好。
2. 2 化学沉淀法
化学沉淀法是选用一种试剂作螯合剂,在一定条件下使锶和钛共同沉淀,生成锶钛前驱体;沉淀物经过滤、洗涤、干燥后,置于马弗炉中,在高温下煅烧若干小时,即得到高纯超细钛酸锶粉体。方惠会等是将净化过的偏钛酸打浆成悬浊液后,加入一定量的碳酸铵溶液,搅拌均匀,再加入一定量的***化锶溶液
,反应若干小时制得锶钛前驱体沉淀物的。最后制得的钛酸锶粉体粒径分布均匀,形貌为类球形,可满足制造高容量电容器的需要。王桂等以钛酸丁酯和***银为原料,采用化学沉淀法合成钛酸锶。%,,粒度为60nm左右的球型钛酸锶颗粒;研究了部分工艺条件尤其是碱量对产品质量的影响,使产品质量得到提高。徐明霞等用四***化钛和***化锶为原料、尿素和氢氧化钠为沉淀剂,采用分步沉淀法在低温下合成了高纯、超细、单分散性好的晶态钛酸锶粒子;讨论了沉淀剂种类对粒子形成过程及粉末性能的影响。结果表明,沉淀初期尿素作沉淀剂,有利于粒子球形化和单分散性;氢氧化钠为沉淀剂与SrT