发布网友 发布时间:2023-04-10 00:48
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热心网友 时间:2023-09-12 18:51
钛酸钡相对分子质量233.1922。
钛酸钡是一种无机物,化学式为BaTiO3,是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,被誉为”电子陶瓷工业的支柱“。
结构:
钛酸钡是一致性熔融化合物,其熔点为1618℃。在此温度以下,1460℃以上结晶出来的钛酸钡属于非铁电的六方晶系6/mmm点群。此时,六方晶系是稳定的。在1460~130℃之间钛酸钡转变为立方钙钛矿型结构。在此结构中Ti4+(钛离子)居于O2-(氧离子)构成的氧八面体*。
Ba2+(钡离子)则处于八个氧八面体围成的空隙中。此时的钛酸钡晶体结构对称性极高,因此无偶极矩产生,晶体无铁电性,也无压电性。
随着温度下降,晶体的对称性下降。当温度下降到130℃时,钛酸钡发生顺电-铁电相变。在130~5℃的温区内,钛酸钡为四方晶系4mm点群,具有显著地铁电性,其自发极化强度沿c轴方向,即[001]方向。钛酸钡从立方晶系转变为四方晶系时,结构变化较小。从晶胞来看,只是晶胞沿原立方晶系的一轴(c轴)拉长,而沿另两轴缩短。
当温度下降到5℃以下,在5~-90℃温区内,钛酸钡晶体转变成正交晶系mm2点群,此时晶体仍具有铁电性,其自发极化强度沿原立方晶胞的面对角线[011]方向。为了方便起见,通常采用单斜晶系的参数来描述正交晶系的单胞。
这样处理的好处是使我们很容易地从单胞中看出自发极化的情况。钛酸钡从四方晶系转变为正交晶系,其结构变化也不大。从晶胞来看,相当于原立方晶系的一根面对角线伸长了,另一根面对角线缩短了,c轴不变。
介电性质:
这里所说的钛酸钡的介电性质主要指的是钛酸钡陶瓷的介电性质 。钛酸钡陶瓷的介电性能基本上和钛酸钡单晶的相似。但由于陶瓷是多晶结构,存在晶粒和晶界。晶粒的大小和无序取向,晶界中玻璃相及杂质的存在,均直接影响其介电特性,使其与单晶的有所不同。
纯钛酸钡陶瓷的ε在a轴和c轴随温度T的变化关系如图3。它与单晶的ε和tanδ随温度T的变化关系比较,在Tc附近的ε的特性相差不大,但在5℃和-90℃两相变温度附近却没有单晶那样变化显著。
另外,钛酸钡陶瓷的晶粒的大小也会影响ε和温度T的变化关系,随着晶粒尺寸的减小,在Tc以下ε增大,而在Tc附近ε峰值降低。