BaTiO₃基陶瓷由于其特殊的钙钛矿结构而成为一种重要的电子材料,广泛应用于多层陶瓷电容器（MLCCs）、晶界层电容器、正温度系数热敏电阻（PTCR）、气敏传感器、微位移驱动器等电子元器件的制造。随着钛酸钡粉体颗粒的细微化,其许多特殊优异的性能渐渐被发掘,其应用领域也不断拓宽。为控制颗粒的大小、分布以及粉体的分散性,有必要对钛酸钡形成过程中的成核与生长机理进行探讨。此外,湿法制粉的团聚现象普遍存在,团聚体的形成使粉体材料失去超细粉体的许多特异性能,因此对钛酸钡直接沉淀法制备过程的分散性研究也显得尤为重要。本课题首先对直接沉淀法制备钛酸钡的成核、生长与形成机理进行了初步的探讨。研究认为,钛酸钡是在产生吸附或共沉淀以及OH-催化的条件下,靠能量场（辐射热、超声场或微波场）为推动力,经过扩散、交换而形成的,而不是靠构晶离子的过饱和度为推动力,以反应自身的中和热为能源而形成的。在成核机理方面,成核作用主要受钛的水解所控制,并且是均相成核控制整个成核过程。同时由于H₂TiO₃晶核的快速生成,诱导了Ba（OH）₂晶核的形成。对沉淀微粒的生长,认为存在着两种可能,其一是H₂TiO₃胶粒将Ba（OH）₂聚集在一起,相当于共沉淀;其二是H₂TiO₃胶粒自身聚集,同时由于带负电而吸引溶液中的未形成晶核的Ba²⁺以及BaOH⁺于团聚体的表面。最后提出了从H₂TiO₃或Ba（OH）₂微粒形成到生成产物钛酸钡的机理模型,并对形成过程的几种可能性进行了分析。在成核、生长与形成机理研究的基础上,着重从表面活性剂入手,利用表面活性剂具有良好的吸附与分散效果,寻求影响钛酸钡制备的基本规律。实验采用SEM、XRD、BET、FT-IR、粒度分析仪等分析手段,探讨了表面活性剂的种类、加入量、加入时间、加入方式等因素对产物团聚粒径与分散性的影响。研究结果表明,一定用量的不同表面活性剂的使用,对减小颗粒团聚,提高粉体分散性都有一定程度的作用。相对而言,在沉淀反应前的TiOCl2水溶液中添加0.5wt%的APG2065,可以明显改善BaTiO₃粉体的分散性,有效抑制硬团聚的产生,获得颗粒较为均一的超细粉体,效果相对最好。研究课题尝试将超声场引入钛酸钡的制备过程,试图利用超声波产生的“空化效应”改善钛酸钡粉体的物理性能。实验考察了超声频率、超声功率、时间、温度以及其他因素对钛酸钡粉体团聚粒径以及分散性的影响。结果表明,一定条件超声场的使用可以改善粉体的大小、分布以及粉体的分散性。在本实验中,超声频率45 kHz,超声功率100 W,超声温度60℃,超声时间1h,水浴反应时间2h的合成条件下,对于减小粉体的团聚粒径,提高BaTiO₃粉体的分散性具有相对较好的效果。