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微通道合成法制备高纯四方相钛酸钡的工艺研究

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钢铁钒钛 2025年第1期46卷 81-85页

作者：谭玲胥金秀李道玉黄森虹王小慧胡一杰辛亚男攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司

四方相钛酸钡的工业生产方法主要为固相法和水热合成法，但存在颗粒大、粒径分布不均匀及四方相含量低等问题。以氯化钡、氯化钛和草酸为原料，采用微通道合成法成功制备了四方相钛酸钡粉末，并与传统共沉淀法进行了对比。XRD、SEM及TE... 详细信息

四方相钛酸钡的工业生产方法主要为固相法和水热合成法，但存在颗粒大、粒径分布不均匀及四方相含量低等问题。以氯化钡、氯化钛和草酸为原料，采用微通道合成法成功制备了四方相钛酸钡粉末，并与传统共沉淀法进行了对比。XRD、SEM及TEM结果均表明，以微通道合成法制备的产品纯度更高、粒径更小、颗粒分布更均匀，其平均粒径可达110 nm左右，粒径分布范围仅为±16 nm。该方法工艺简单、易于实现批量生产，为高纯度、小尺寸四方相钛酸钡的工业化生产奠定基础。

关键词：微通道合成法四方相钛酸钡高纯度小粒径

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钛酸钡的光学性质及其体积效应

物理学报 2019年第8期68卷 237-243页

作者：孙智征荀威张加永刘传洋仲嘉霖吴银忠苏州科技大学数理学院苏州215009 苏州科技大学电子与信息工程学院苏州215009

钛酸钡(BaTiO_3, BTO)是铁电物理学和材料学领域具有代表性的研究对象.本文基于准粒子相互作用的GW方法研究BTO材料的光学性质,并研究了等应变情况下的体积效应.第一性计算结果表明,考虑了激子效应的GW (格林函数(G)-库仑势(W))方法得... 详细信息

钛酸钡(BaTiO_3, BTO)是铁电物理学和材料学领域具有代表性的研究对象.本文基于准粒子相互作用的GW方法研究BTO材料的光学性质,并研究了等应变情况下的体积效应.第一性计算结果表明,考虑了激子效应的GW (格林函数(G)-库仑势(W))方法得到的激发态性质更接近实验结果.引入等应变调控,发现体积膨胀会导致光学吸收峰红移,体积压缩则光学吸收峰蓝移.同时,探究了体积变化对BTO块材的自发极化和电子结构的影响,发现体积膨胀会使钛原子的d轨道和氧原子的p轨道杂化更显著,进一步导致材料自发极化的增大,而体积压缩对自发极化和dp杂化的影响正好相反.通过比较研究,还发现等应变的体积效应对极化的影响不如等应力体积效应明显.

关键词：钛酸钡光学性质体积效应 GW方法

钛酸钡/硅酸钙复合生物活性压电陶瓷的制备及性能研究

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无机材料学报 2022年第6期37卷 617-622页

作者：魏子钦夏翔李勤李国荣常江上海师范大学化学与材料科学学院上海200234 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室上海200050

压电材料产生的电信号能够促进成骨细胞增殖分化,但不具有良好的诱导矿化能力;生物活性材料在生理环境下能够诱导类骨羟基磷灰石的沉积,但又不能产生电信号促进成骨。因此,开发出一种既能产生电信号,又能诱导矿化沉积的复合生物活性压... 详细信息

压电材料产生的电信号能够促进成骨细胞增殖分化,但不具有良好的诱导矿化能力;生物活性材料在生理环境下能够诱导类骨羟基磷灰石的沉积,但又不能产生电信号促进成骨。因此,开发出一种既能产生电信号,又能诱导矿化沉积的复合生物活性压电材料,具有重要意义。本研究以钛酸钡为压电组分,以硅酸钙为生物活性组分,采用固相烧结法制备了钛酸钡/硅酸钙复合生物活性压电陶瓷,测试了压电性能,并用体外矿化实验评价了诱导矿化能力。硅酸钙复合含量达到30%时,复合陶瓷仍具有一定的压电性能(d_(33)=4 pC·N^(-1)),并且能够在模拟体液中诱导磷酸钙沉积。钛酸钡与硅酸钙的复合能够同时具有压电性和生物活性,为骨修复材料提供了新的选择。

关键词：钛酸钡硅酸钙压电性生物活性

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钛酸钡/钡铁氧体核/壳粒子的电磁性能

无机材料学报 2011年第12期26卷 1244-1250页

作者：刘建华游盾于美李松梅北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

在以尿素为沉淀剂制备钛酸钡（BaTiO3）/钡铁氧体（BaFe12O19）核/壳粒子的基础上, 采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）对BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子前驱物及BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒... 详细信息

在以尿素为沉淀剂制备钛酸钡（BaTiO3）/钡铁氧体（BaFe12O19）核/壳粒子的基础上, 采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）对BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子前驱物及BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子的形貌、结构和成份进行了表征, 采用网络矢量分析仪对BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子的电磁特性进行了研究. 结果表明, 均匀共沉淀制得的BaTiO3/BaFe12O19粒子呈现核/壳结构, BaFe12O19壳层对BaTiO3的包覆均匀、完整、光滑; 在2－7GHz, BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子的ε′和ε″分别为10.7－17.0和0.3－0.6, 均高于BaTiO3. ε′和ε″的增大是核/壳结构所引起的界面极化加强的结果; BaTiO3/BaFe12O19核/壳粒子出现了BaTiO3所没有的磁性能, 其μ′和μ″在2~7GHz远远高于BaTiO3, 表现出了较为明显的磁损耗, 这与磁性BaFe12O19壳层的包覆有关.

关键词：均匀共沉淀核/壳粒子钛酸钡钡铁氧体电磁性能

钛酸钡基/聚偏氟乙烯复合介质材料的界面改性与储能性能

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物理学报 2020年第21期69卷 204-217页

作者：王娇刘少辉陈长青郝好山翟继卫河南工程学院理学院郑州451191 同济大学材料科学与工程学院上海201804

随着功率型电子器件设备向小型化和高性能化方向发展,迫切需要高储能密度、高充放电效率、易加工成型、性能稳定的介质材料.目前BaTiO3基介电陶瓷具有较高的介电常数,但耐击穿场强低、柔性差,而聚合物基电介质材料具有超高功能密度、超... 详细信息

随着功率型电子器件设备向小型化和高性能化方向发展,迫切需要高储能密度、高充放电效率、易加工成型、性能稳定的介质材料.目前BaTiO3基介电陶瓷具有较高的介电常数,但耐击穿场强低、柔性差,而聚合物基电介质材料具有超高功能密度、超快的充放电响应时间、良好的柔韧性、高耐击穿场强、质量轻等优点,但聚合物材料本身存在介电常数较低、极化强度低等问题,因此导致两者储能密度较低,限制了在小型化功率型电容器元件中的应用.为了获得高储能性能材料,科学家提出通过复合的方式将高介电常数无机陶瓷填料加入到聚合物中,提高材料的储能性能,界面在材料的性能中扮演着至关重要的角色,本文综述了钛酸钡基/聚偏氟乙烯复合电介质材料界面设计和控制的最新研究进展.总结了偶联剂、表面活性剂表面改性、聚合物壳层表面修饰、无机壳层表面改性、有机-无机壳层协同改性等界面改性方法对复合材料极化和储能性能的影响,探讨了现有的界面模型与理论研究方法,概述了存在的挑战和实际局限性,展望了未来的研究方向.

关键词：钛酸钡复合材料表面改性储能密度

钛酸钡单晶沿垂直解理面方向的超高压电响应的研究

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物理学报 2005年第2期54卷 935-938页

作者：初瑞清徐志军李国荣曾华荣余寒峰邵鑫罗豪甦殷庆瑞中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室聊城大学材料科学与工程学院聊城252059 聊城大学材料科学与工程学院

研究了钛酸钡单晶沿着解理面的压电响应 .首先发现在钛酸钡单晶中存在着解理面 ,当垂直这一解理面方向施加电场时 ,得到了超过 2 0 0 0pC N的超高压电常量d33.而这一d33值比沿着自发极化方向〈0 0 1〉方向施加电场得到的压电常量 (d33〈... 详细信息

研究了钛酸钡单晶沿着解理面的压电响应 .首先发现在钛酸钡单晶中存在着解理面 ,当垂直这一解理面方向施加电场时 ,得到了超过 2 0 0 0pC N的超高压电常量d33.而这一d33值比沿着自发极化方向〈0 0 1〉方向施加电场得到的压电常量 (d33〈0 0 1〉=87pC N)高 2 0多倍 .而且 ,沿此方向在很低电场强度 (低于 1kV mm)下得到了高达 0 6 %的应变值 ,这一应变值是同等场强下PMN_PT单晶的 10倍之多 .这一结果无疑对发展无铅压电材料驱动器提供了一种新可能 .

关键词： PMN-PT单晶解理电场强度钛酸钡压电材料常量自发极化压电响应超高压驱动器

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钛酸钡陶瓷材料的制备及电磁性能研究

无机材料学报 2007年第2期22卷 293-297页

作者：王桂芹陈晓东段玉平李伟平刘顺华温斌大连理工大学材料科学与工程学院大连116023

采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡陶瓷粒子,观察和分析了粒子的成分、形貌和微观结构及其对电磁波的吸收性能,并测定了粉体的复介电常数和磁导率．XRD和TEM分析表明制备的粒子为四方相,粒径在30～40nm左右．制备的钛酸钡／环氧树脂复合吸... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡陶瓷粒子,观察和分析了粒子的成分、形貌和微观结构及其对电磁波的吸收性能,并测定了粉体的复介电常数和磁导率．XRD和TEM分析表明制备的粒子为四方相,粒径在30～40nm左右．制备的钛酸钡／环氧树脂复合吸收材料在8～18GHz范围内对电磁波有良好的吸收效果,当含量为20％时效果最佳．最后针对其吸收特性探讨了钛酸钡粒子的吸收机理．

关键词：陶瓷材料钛酸钡电磁性能吸波机理

钛酸钡介电调控提升纸基摩擦纳米发电机输出性能

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物理学报 2022年第7期71卷 306-315页

作者：梁帅博袁涛邱扬张震妙亚宁韩竞峰刘秀童姚春丽北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

摩擦纳米发电机作为一种能够将机械能转换为电能的新型能源转换装置,自发明以来便引起了广泛关注,然而其环保性能由于原料来源多为合成高分子材料而受到制约.采用绿色环保的纤维素材料制备摩擦纳米发电机是解决上述问题的重要方式之一.... 详细信息

摩擦纳米发电机作为一种能够将机械能转换为电能的新型能源转换装置,自发明以来便引起了广泛关注,然而其环保性能由于原料来源多为合成高分子材料而受到制约.采用绿色环保的纤维素材料制备摩擦纳米发电机是解决上述问题的重要方式之一.本研究以竹纤维素和钛酸钡(BaTiO_(3))为原料,结合湿法造纸和掺杂改性制备了纤维素/钛酸钡复合纸,并将其作为正极摩擦层构建了纸基摩擦纳米发电机(cellulose/barium titanate-triboelectric nanogenerator,C/BT-TENG).结果表明,BaTiO_(3)的加入显著提升了复合纸的相对介电常数,C/BT-TENG的输出性能随着BaTiO_(3)掺杂量增加而提升,在4%掺杂量时,C/BT-TENG的开路电压和短路电流达到最大值118.5 V和13.51μA,相比纯纤维素纸作为正极摩擦层时,分别提升了51.3%和41.2%.通过模型法分析了介电调控提升C/BT-TENG输出性能的机理.此外,C/BT-TENG具有良好的输出性能和工作稳定性,在负载电阻为5 MΩ时,其获得最大输出功率密度0.36 W/m^(2),表现出良好的应用前景.

关键词：钛酸钡纤维素纸摩擦纳米发电机能源收集

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钛酸钡BaTiO_3低温时的自发极化

无机材料学报 2007年第1期22卷 89-92页

作者：蔡玉平宁如云韩代朝军械工程学院基础部石家庄050003

考虑到序参量的量子饱和,从调整后的标准朗道势形式出发,讨论了钛酸钡低温时的压强-温度相图．低温时相边界是非线性的,应考虑量子效应的影响．饱和温度θS用来表征量子影响的程度,与重声子模影响相变的程度相联系．

关键词：序参量朗道势自发极化钛酸钡