拓扑化学法制备棒状(KxNa1-x)NbO3粉体

以Na2CO3、K2CO3、Nb2O5和KCl为原料,采用拓扑化学反应法合成出一维方向生长钙钛矿结构的棒状KxNa1-xNbO3(KNN)粉体。首先采用熔盐法合成出棒状的前驱体K2Nb8O21晶体,系统研究了Nb2O5与KCl的起始质量比、合成温度对K2Nb8O21晶体显微结构和形貌的影响,研究发现当Nb2O5与KCl的质量比为3/8,850℃下保温3 h可以获得长度为80～100μm,直径为3～8μm的棒状K2Nb8O21晶体,且晶体沿[100]方向生长;然后以棒状的前驱体K2Nb8O21为模板晶粒,采用拓扑化学反应法制备出棒状KNN晶体,研究了Na2CO3的添加量、烧成温度和保温时间对棒状KNN晶体显微结构和形貌的影响。结果表明:添加过量10wt%的Na2CO3,在900℃下保温3 h可以获得沿[001]方向生长的棒状KNN晶体,其中K/Na=47.31/52.69,接近1/1,其长度和宽度分别为30～50μm和2～6μm。