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自从20世纪40年代发现钛酸钡具有优良的压电和介电性能以来,关于钛酸钡及掺杂钛酸钡的制备和性能研究已成为无机固体化学的一个热点领域。钛酸钡系列电子陶瓷目前已经成为现代功能陶瓷中最重要的一类,是电子元器件的基础母体原料,广泛的应用于制备高介电陶瓷电容器、多层陶瓷电容器、PTC热敏电阻、动态随机存储器方面,被誉为“电子陶瓷的支柱”。 但是,由于BaTiO3分子结构的原因,使其本身存在如下缺陷:1.居里点偏高(120℃),即在120℃才有最大介电常数值(104),而室温下的介电常数只有居里点的1/6左右;2.介电损失(tanδ)、温度系数较大。这些都大大影响了其使用性能。 根据理论推测,如果将半径较小的离子取代Ba2+,或者将不活泼的离子取代Ti4+,都可以使材料的居里峰前移并展宽,介电性能得到改善。另外,钛酸钡粉体的制备过程和制陶过程对成品瓷片的晶粒大小、均匀程度等性质都有很大的影响,而这些性质又强烈影响着钛酸钡陶瓷的电学性质。而且,陶瓷之所以有别于单晶,在于陶瓷体中有大量晶界存在。电子陶瓷的晶界效应对性能起很重要的影响。为了获得介电性能优异的钛酸钡陶瓷材料,就要对粉体颗粒进行有目的的掺杂改性,目前,大多数电子元器件生产企业均采用固相掺杂,通过加入Sr、Zr以及一些稀土元素来改善介电性能。但是由于固相法掺杂不均匀,且容易带入杂质,对材料性能改善并不明显。虽然近年来有溶胶-凝胶法进行掺杂改性的报道,但是由于原材料价格昂贵而很难实现工业生产。微波加热具有均匀快速、能量利用率高等特点,许多科学家尝试在化学领域使用微波技术,并取得了可喜的成绩,已经报道利用微波技术合成了沸石分子筛和一些无机材料。作为一种新的能源,微波技术以惊人的速度广泛应用于化工、新材料制备及其它科技领域。因此,本文采用微波辐射技术对纳米钛酸钡进行液相合成和掺杂改性并研究了它的一些性质。主要内容包括: 纳米Ba1-xCaxZryTi1-yO3的制备、结构与介电性能。 将ZrOClO2和TiCl4共同水解后,与Ba(OH)2和Ca(OH)2的溶液混合均匀,放在微波炉中反应一定时间,得到一系列Ba1-xCaxZryTi1-yO3固溶体纳米粉末(x≥0,y≤0.5)。通