原料预处理对BaTiO3压电陶瓷的物性影响

BaCO_3微粉原料通常由尺寸较大的棒状颗粒所组成,这些棒状颗粒在一次球磨过程中由于不容易粉碎,从而对经预烧、二次球磨所得到的BaTiO_3陶瓷微粉的化学组分的均匀性和颗粒度产生影响,进而影响后序烧结制备的BaTiO_3陶瓷的微观组织结构和压电性能。本研究重点探讨了以BaCO_3和Ti O_2为原料、通过固相反应途径制备BaTiO_3陶瓷时,实施原料预处理对所制备的BaTiO_3压电陶瓷物性的影响。研究发现,配料前对BaCO_3原料实施球磨预处理可明显地降低棒状颗粒的尺寸,从而可获得颗粒度细化的BaTiO_3陶瓷微粉,进而制备致密度更高和晶粒尺寸更小而压电性能更高的BaTiO_3陶瓷材料。研究中对BaCO_3微粉进行不同时间的球磨预处理,然后制备钛酸钡陶瓷,考察了其压电性能、介电性质、铁电性能和微观结构等物理性质。利用同样的BaCO_3微粉原料,未经球磨预处理所制备的BaTiO_3陶瓷的压电系数d33最高值为410 p C/N,而实施合适的球磨预处理制备的BaTiO_3陶瓷的压电系数d33最高值可达470 p C/N。