钛酸钡基复合材料性能及其应用研究

发布时间：2024-02-07 02:09

　　钛酸钡(BaTiO₃)是一种典型的钙钛矿结构材料,是现今材料科学研究的重点课题之一。本文在制备形貌良好的BaTiO₃基复合材料的基础上,探究其光电性能和反应原理,为铁电材料在光催化、机电转换等领域的应用奠定基础,提高钛酸钡基复合材料在环境处理,建筑物节能方面的应用潜力。文中首先以自制的TiO₂微球为模板,通过简单的水热法结合后续的热处理工艺制备出具有良好形貌的BaTiO₃微米球。研究表明,反应时水热温度和热处理工艺对产物最终的形貌和产量起到关键作用,在90°C水热条件下,Ba²⁺与溶解在水中CO₂反应生成的BaCO₃包覆在TiO₂前驱体的表面起到固定钡源的作用,并在后续的热处理中与前驱体进一步反应生成Ba TiO₃,最终得到微纳米分级结构BaTiO₃球,该方法充分利用空气中的CO₂作为反应驱动源,克服了传统水热合成中对副产物BaCO₃

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1钙钛矿型化合物晶体结构

3，该类复合氧化物（PerovskiteOxide）是在1830年被首次发现。以标准钙钛矿结构为例，如图1-1所示的晶体结构中，A位离子一般为稀土或者碱土等具有较大离子半径的金属元素，它与12个氧配位所形成的最密立方堆积可以在结构中起到稳定钙钛矿结构的作用；B位元素通常....

图1-2钛酸钡的相变示意图

图1-2钛酸钡的相变示意图图1-3钛酸钡介电常数曲线四方晶系的BaTiO3具有显著的铁电性能，这是因为此时钛氧离子之间的相互作用很强烈，因此当钛离子向一处的氧离子靠近时，位移所形成的偶极矩会使氧离子向钛靠拢发生强烈的电子位移极化，而氧离子极化后所形成的电场又会促使钛离子....

图1-3钛酸钡介电常数曲线

图1-3钛酸钡介电常数曲线晶系的BaTiO3具有显著的铁电性能，这是因为此时钛氧离子强烈，因此当钛离子向一处的氧离子靠近时，位移所形成的向钛靠拢发生强烈的电子位移极化，而氧离子极化后所形成离子发生进一步的位移，这种相互作用会引起很大的内电场现强铁电性[27]。铁电体中存在自....

图1-4铁电体的电滞回线

同时在材料的两端表现出极性，并且该取向可以在电场作用下随之改变，如图1-4为铁电材料的电滞回线图，可以看出其极化强度和外电场强度呈非线性关系[28]。图1-4铁电体的电滞回线

本文编号：3896582