特种陶瓷

溶胶一凝胶法制备钛酸钡陶瓷纤维

摘要： 首次采用乙酰丙酮作为钛醇盐的稳定剂，醋酸钡和钛酸丁酯为原料，无水乙醇．冰醋酸作为溶剂，用s01．gel法制备了长达50cm的BaTi03凝胶纤维．用Fr-IR、XRD、TGA-DTA、SEM等手段对凝胶纤维或陶瓷纤维进行一系列表征，最终得到单一钙钛矿相钛酸钡陶瓷纤维，纤维直径4～10μm，具有椭圆形截面。

关键词： 钛酸钡；纤维；溶胶．凝胶法；制备；表征

中图分类号： TQl74 文献标识码：A

文章编号： 1001．9731(2007)增刊．0681-03

Sol-gel method barium titanate ceramic fibers Ma Tao

(Taiyuan University of Technology School of Materials Science and Engineering Materials Physics, Taiyuan 030024, China)

Abstract: The first time acetylacetone titanium alkoxide as a stabilizer, barium titanate as raw materials and butyl acetate, ethanol. Acetic acid as the solvent, s01. up to 50cm of BaTi03 prepared gel fibers gel method. With Fr-IR, XRD, TGA-DTA, SEM means of gel fibers or ceramic fibers to characterize a series finally obtain a single phase perovskite barium titanate ceramic fibers, the fiber diameter of 4 ~ 10μm, having an ellipsoidal cross section.

Keywords: barium titanate; fiber; sol. Gel method; preparation; characterization

1、引言

钙钛矿型钛酸钡陶瓷由于其良好的铁电和介电特性越来越受到人们的关注

[1]，它广泛应用于高介电常数电容器，PTC(positive temperanJre coefficient)电阻器，半导体以及铁电存储器的制作方面[2]，被誉为“电子工业的支柱”。作为一种无铅铁电陶瓷，钛酸钡对环境没有危险，这就使得其应用前景更加广阔[3]。

当前，功能陶瓷长纤维由于它们与块体陶瓷相比能够提供更大的各向异性以及特定的强度和优良的柔韧性，在复合材料传动装置和传感器应用方面很具吸引

[4]力。因此本文采用溶胶．凝胶法以醋酸钡和钛酸丁酯为原料制备钛酸钡陶瓷纤维，并对其进行一系列表征，研究制备工艺对纤维相组成、微观结构和表面形貌的影响。

2实验

2．1钛酸钡陶瓷纤维的制备

按照钛／钡比等于l称取一定量的钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)，室温下加入适量的无水乙醇和乙酰丙酮，然后在搅拌下加入冰醋酸及醋酸钡，加入适量水，80℃水回流2h，制得均匀透明的混合溶胶。将溶胶加热一段时间，溶胶粘度逐渐增大，用玻璃棒拉扯溶胶得BaTi03凝胶纤维，室温干燥，以一定的升温速率热处理得到BaTi03陶瓷纤维。

2．2表征测试

用美国P．B公司的1730型傅立叶变换红外分光光度计对干凝胶进行红外分析；用Bruker ADVANCE型X衍射仪，根据X射线照射晶体后所产生的衍射线的方向和强度，对钛酸钡纤