Sol—gel自蔓延燃烧制备CaCu3Ti4O12纳米粉体及其介电性能研究.pdfVIP

· 86 · 材料导报 ：研究篇 2010年 4月(下)第 24卷第4期 Sol—gel自蔓延燃烧制备CaCu3Ti4O12纳米粉体及其介 电性能研究 马 广，赵景畅，吴兴惠 (云南大学材料科学与工程系，昆明 650091) 摘要 以硝酸钙、硝酸铜 、钛酸四丁酯、冰乙酸和无水乙醇为原料，采用溶胶 凝胶 自蔓延燃烧反应成功地制备 了平均粒径为 60~80nm的CaCusTiOt2纳米粉体。采用XRD、TEM 和IR对纳米粉体的结构、形貌和光谱特性进行 了分析和表征，并借助TG-DSC研究了干凝胶的 自蔓延特性和晶化过程。采用传统烧结工艺制备了陶瓷．测得其在 室温、lkHz时的介电常数为 6×10。 关键词 Solgel 自蔓延燃烧 CaCu3Ti4()l2 介电性能 SynthesisandDielectricPropertiesofCaCu3Ti4O12Nano-powders bySol—gelAuto-combustionProcess MA Guang，ZHAO Jingchang，WU Xinghui (DepartmentofMaterialsScienceandTechnology，YunnanUniversity，Kunming650091) Abstract W ithcalcium nitrate，coppernitrate，tetrabutyltitanate，glacialaceticacidandanhydrousethanolas raw material。CaCu。Ti{()】2nano～powdersarepreparedby sol—gelandauto-combustiontechnique．Thestructureand morphologyarecharacterizedbyXRD，TEM and IR，respectively．Theprocessofxoregels auto-combustion and crystallizationarestudiedbyTG-DSC．Theaveragegrainsizeofpreparedpowdersisintherangeof60--80nm．Using thetraditionalceramicprocess，CaCu3Ti4O12ceramicswithhighdielectricconstant( 6×10 )areobtained． Keywords sol-gel，auto—combustionprocess，CaCu3Til0】2，dielectricproperties 目前 电容器被广泛应用于通讯、计算机、电视机 、音响、 为有效控制钛酯的水解 、缩合、聚合等反应 ，在溶胶一凝胶过程 电子玩具和电子仪器等电子整机中，以起到旁路隔直、滤波、 中选用乙醇作为溶剂。 耦合等作用。近年来，文献报道 CaCu。TiO 具有反常的巨 梅特勒 AI104型电子天平 (最大称量为 l10g)，HJ一6型 介电常数 (常温、lkHz时 ￡=10～lO)，特别是在很宽的温区 多头磁力加热搅拌器，HH一4数显恒温水浴锅，GZX一9146型 范围内(1oo~4OOK)具有介电响应的高热稳定性，是制作高 数显鼓风干燥箱，用KSY可控硅温度控制器控制的sPjK一 介电容器的理想材料，因此其研究受到人们的广泛重视_1]。 2．5—13S型高温炉，YD2817宽频 LCR数字电桥等。 传统块材的制备方法口 ]一般要经过预烧和烧结 2个过程 ， 1．2 样品制备 ． 其中合成粉体材料时常采用较高温度下长时间的预烧lg]，而 将物质的量 比为 3：1的硝酸铜和硝酸钙溶人 40mI无 2次烧结的问题在于，高温长时间的预烧过程 中容易使晶粒 水乙醇中，并加入少量水 ，充分搅拌 30min，得到蓝