钛酸钡的基本物理性质
钛酸钡的相对分子质量
钛酸钡的相对分子质量
钛酸钡，又名天使矿，是一种无机化合物，分子式为BaTiO3，拥有十分珍贵
的用途。
钛酸钡的相对分子质量约为233.2 g/mol。
钛酸钡往往被提取自蓝色矿，它的结构呈三维特别的抛物面状，以及双层外包
含一体结构，有着极为复杂、稳定且坚固的结构。
其硬度约为6.0，相对密度为
4.9 g/cm3。
钛酸钡的最大用途是用来制造扬声器元件，即用于管式磁铁和扬声器驱动器瓷
体的材料，它能以消声静音的形式阻止电噪音和声源交叉干扰，提高乐器的使用品质。
此外，它能够将原本难以鉴别的键盘旋钮区分开来，为人们新的索取维护了一种颇具区别的做法。
另一方面，钛酸钡在电子工业方面同样得到大量采用。
由于其相对分子质量足
够小，钛酸钡可以当作表面安装元件，以替代传统的焊接方式，从而加快了产品安装和设计步骤，大大降低了安装成本。
此外，它还可以用作无线电频率（RF）元件，常用于电源供应过滤、电容式滤波器、多分段滤波器、中央处理器、存储器以及模拟芯片。
由于天使矿尺寸小、易于配合、抗湿度、噪音和振动的能力高，在航空航天、
医学的发展中有着重要的作用。
它是一款非常专业的高科技产品，由于有着巨大的利益熏陶力，受到越来越多消费者的欢迎。
综上所述，钛酸钡的相对分子体积为233.2 g/mol，这款无机化合物拥有多种
将其应用于实际生活当中的用处，如制造扬声器元件，电子工业，航空航天等。
由于其优良的物理性质和复杂的结构，钛酸钡受到越来越多消费者的青睐。
钛酸钡材料综述
钛酸钡材料综述1.引言钛酸钡铁电陶瓷是20世纪中叶发展起来的一种性能卓越的介电材料，即便其发展时间较短，但其具有卓越的压电性能、介电性能及热释电性等，使其一跃成为功能陶瓷领域内极为重要的组成部分，并且其作为电子陶瓷元器件的基础材料，推动了电子工业的发展。
近些年，全球电子工业发展迅速，其高性能、高精度、小型化的特点对主要原料提出了更高的要求，这无形中也对钛酸钡铁电陶瓷的发展也提出了较高要求[1]。
在实际生产中，要求钛酸钡铁电陶瓷粉体超细、超纯，并对主要原料掺杂改性技术方面不断完善。
2.钛酸钡铁电陶瓷的主要制备技术钛酸钡铁电陶瓷材料的常用制备方法有固相合成法、液相合成法两大类。
针对每个大类的合成方法下面还包含了诸多支路，其具体操作各具特色。
传统固相合成法是一种常用的合成方法，但是由于该方法年代久远，因此所制备的产物粉体纯净度较低，且回收颗粒物体积大、化学活性较差，所以当前工业上使用该方法生产钛酸钡粉效果较差。
尤其是在电子产业中，对元件性能要求高，需要可靠、固态化、多功能性、多层化等高要求的元件。
面对此趋势，经过改进后的液相合成法可以达到较好的效果，液相合成法包括凝胶法、化学沉淀法、水热合成法等。
由于这些方法合成温度要求低且其各组分是在分子水平合成的，所以该方法制备出来得纯钛酸钡粉产物具有结晶性好、组成均匀、粒径可控、无团聚、纯度极高等优势，可充分发挥元器件的电子性能。
以钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4(98．0％)、硝酸钡Ba(N03)：(99．5％)和草酸H2C204(99．5％)为初始原料，在微波温度为80℃，微波时间为10 min，煅烧温度为700℃和煅烧时间为1 h的条件下制备一定量晶粒尺寸在30—50 nm的BaTiO，纳米粉放入研钵中，用浓度5％作为粘合剂的PVA溶液制造颗粒，再用80～120目的筛子对颗粒进行筛选。
每次称取0．35 g左右的样品放入模具中，在10 MPa 的压力下对粉体进行干压成型，最后对瓷坯进行排胶、烧结等后续处理。
BaTiO
Bi蒸汽提升PTCR同时，抑制晶粒 长大
常规掺杂
Bi2O3蒸汽掺杂
B 2 O i3 2 B B • iaV B '' a3 O O
Bi蒸汽掺杂抑制晶粒长大
Mn和Bi蒸汽的协同作用
1010
109
108
Resistance /
107 106 105
104
103
102
101
100 0
Y-BST Y-BST+Bi O vapor
利用移峰效应可将铁电陶瓷在居里温度处出现的介电常数的峰值移到室温附近， 这有利于制造大容量、小体积的陶瓷电容器。
也可利用移峰效应改善陶瓷材料的电容温度系数：为了在工作情况下（室温附近 ）材料的介电常数与温度关系曲线尽可能平缓，即要求居里点远离室温。如掺入 PbTiO3可使BaTiO3居里点升高。
压峰效应
其他蒸汽掺杂
108
J. Q. Qi, Z. L. Gui, L. T. Li and Y. J. Wu, “Positive
107
temperature coefficient resuistance effect in Ba1-
xSrxTiO3 ceramics modified with Bi2O3 and PbO by
0.10
Temperature / 0C
104 0.12
Qi Jianquan, Chen Wanping, Zhang Zhongtai and Tang Zilong, Acceptor compensation in (Sb,Y)-doped semiconducting Ba 1-x SrxTiO3, J. Mater. Sci., Vol.32, p713-717, 1997
钛酸钡性能特点及应用情况
钛酸钡性能特点及应用情况钛酸钡是一种具有重要应用价值的无机材料，具有许多优秀的性能特点和广泛的应用情况。
首先，钛酸钡的性能特点：1. 高介电常数：钛酸钡具有较高的介电常数，可以用于制备高介电常数的材料。
这使得钛酸钡在电子元器件领域有着广泛的应用，如电容器、压电传感器等。
2. 光学性能优异：钛酸钡具有优异的光学性能，具有较高的折射率和透过率。
这使得钛酸钡可以用于光学器件制备，如光学玻璃、光学薄膜等。
3. 高热稳定性：钛酸钡具有较高的热稳定性，能够在高温环境下稳定存在。
这使得钛酸钡在高温材料制备中得到广泛应用，如高温陶瓷、催化剂等。
4. 压电性能良好：钛酸钡具有良好的压电性能，可以通过施加电压产生机械变形，或者通过施加力使其产生电压。
这使得钛酸钡在传感器、声波滤波器等领域得到广泛应用。
其次，钛酸钡的应用情况：1. 电子器件领域：钛酸钡可用于制备高介电常数材料，用于制造电容器、压电传感器等电子元器件。
2. 光学器件制备：钛酸钡具有优异的光学性能，可用于制备光学玻璃、光学薄膜等光学器件。
3. 高温材料制备：钛酸钡具有高热稳定性，可用于制备高温陶瓷、催化剂等材料。
4. 声波滤波器制备：钛酸钡具有良好的压电性能，可用于制备声波滤波器，用于声学信号的处理和滤波。
5. 医疗领域应用：钛酸钡可用于制备骨修复材料，作为骨填充材料或人工骨骼的一部分，以加快骨折愈合。
此外，钛酸钡还可以用于催化反应、压电陶瓷、能量存储器件等领域，展示了广泛的应用前景。
总结而言，钛酸钡作为一种重要的无机材料，具有高介电常数、优异的光学性能、高热稳定性和压电性能等特点，在电子器件、光学器件、高温材料、声波滤波器等领域有着广泛的应用前景。
这些特点和应用情况使得钛酸钡成为科学研究和工程应用中不可忽视的材料之一。
BaTiO3PPT精选文档
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2、除铁
制备粉料时往往混入铁质，常采用电 磁除铁器除去其中的铁质。电磁除铁 器有干式和湿式。
3、过滤
一般采用压滤的方法除去湿法细磨 浆料中的水。
困料
困料是为使压滤出来的泥饼水分分 布均匀，常把泥饼放在避光、空气 不流通的室内或密闭容器内，保持 10一20天。
练泥
经过压滤、困料的坯料组织疏松、不均匀，含有大量的气 泡，可塑性降低，挤压成型性差。采用练泥的方法可除去 坯料中的气泡，提高其均匀性和致密度。
5
钛酸钡材料的特点
BaTiO3的很高。a轴方向与c轴方向的巨大差异表明：在 电场作用下， BaTiO3中的离子沿a轴方向具有更大的可动 性。
相变温度附近， 均具有峰值，在TC下的最高。说明相 变温度附近，离子具有较大可动性，在电场作用下易于 使晶体中的电畴沿电场方向取向。
与相变的热滞现象相对应， 随温度变化时也存在热滞现 象，在四方 斜方相变温度及斜方 菱形相变温度附 近表现得很明显。
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Temperature / 0C
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Qi Jianquan, Chen Wanping, Zhang Zhongtai and Tang Zilong, Acceptor compensation in (Sb,Y)-doped semiconducting Ba 1-x SrxTiO3, 2J0. Mater. Sci., Vol.32, p713-717, 1997
压峰效应
压峰效应是为了降低居里点处的介电常数的峰值，即 降低ε-T非线性，也使工作状态相应于ε-T平缓区。 例如在BaTiO3中掺入CaTiO3可使居里峰值下降。 常用的压峰剂（或称展宽剂）为非铁电体。如在 BaTiO3掺入Bi2/3SnO3，其居里点几乎完全消失，显示 出直线性的温度特性，可认为是加入非铁电体后，破 坏了原来的内电场，使自发极化减弱，即铁电性减小。
钛酸钡 介电损耗 -回复
钛酸钡介电损耗-回复钛酸钡是一种重要的无机化合物，具有许多在材料科学和电子工程领域的应用。
其中，钛酸钡的介电损耗是这些应用中一个重要的性质。
本文将逐步回答与钛酸钡介电损耗有关的问题，并讨论其在相关领域的实际应用。
一、什么是钛酸钡？钛酸钡（Barium Titanate，缩写为BaTiO3）是一种由钡、钛和氧三种元素组成的化合物。
它属于钛酸盐类化合物，具有高的介电常数和有序的结构。
钛酸钡是无色的晶体，并且在常温下是不可溶于水的。
二、什么是介电损耗？介电损耗是指材料在外加电场下对电能的转换效率。
当材料存在介电损耗时，在电场作用下部分电能将被耗散成热能，从而损失在材料中。
因此，介电损耗是材料内部摩擦和能量散失的结果。
三、为什么钛酸钡的介电损耗受到关注？钛酸钡的介电损耗因其在材料科学和电子工程领域的广泛应用而备受关注。
在许多电子器件中，钛酸钡用作电介质材料，用于存储和放大电荷。
然而，钛酸钡的高介电常数和极化性质也导致了较高的介电损耗，这对器件的性能和效率产生了负面影响。
因此，研究和理解钛酸钡的介电损耗机制对进一步改进相关器件至关重要。
四、钛酸钡介电损耗的机制是什么？钛酸钡的介电损耗主要有两个机制：正常介质弛豫和电子-声子耦合。
正常介质弛豫是由于材料中的正负电荷分离和重排引起的，当外加电场作用到钛酸钡中时，离子会发生位移来适应电场变化，而这种位移过程会产生能量损耗。
电子-声子耦合是介电损耗的另一个重要机制，它指的是电子与晶格振动（声子）相互作用导致的损耗。
五、如何减少钛酸钡的介电损耗？减少钛酸钡的介电损耗是提高器件性能的关键目标之一。
有几种方法可以实现这一目标。
一种方法是通过控制钛酸钡的晶体结构和形貌来减少介电损耗。
例如，可以通过改变钛酸钡晶体中钛的替代物、控制晶体生长条件等来影响其介电损耗。
另一种方法是引入添加剂或利用复合材料来改善钛酸钡的介电损耗性能。
这样的添加剂可以改变钛酸钡材料的电学行为，从而降低其介电损耗。
四方相_钛酸钡_烧结温度_概述说明以及解释
四方相钛酸钡烧结温度概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在对四方相与钛酸钡烧结温度之间的关系进行综述和解释。
四方相是一种特殊的晶体相，具有独特的物理性质和工业应用价值。
而钛酸钡作为一种重要的功能材料，其烧结温度对四方相形成至关重要。
因此，本文将探讨钛酸钡的基本特性、烧结温度对其晶体结构和形貌的影响，以及烧结温度引发的问题及解决办法。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分进行叙述。
首先介绍了文章整体的大纲，在第一部分引言中将提供概述、文章结构和目的。
1.3 目的本文旨在全面了解并解释四方相与钛酸钡烧结温度之间的关系。
通过介绍四方相的定义、物理特性以及在工业应用中的重要性，帮助读者更好地认识该相；通过探讨钛酸钡的基本特性和应用领域简介，以及烧结温度对其晶体结构和形貌的影响，揭示烧结温度对四方相形成的影响机制；通过分析烧结温度过高可能导致四方相析出的问题，并分享控制烧结过程、选择合适的烧结参数以稳定材料性能的方法；最后总结已有研究成果，展望未来可能的研究方向。
以上为本文引言部分内容，请根据需要进行修改和完善。
2. 四方相介绍及特性2.1 四方相的定义与发现四方相是一种特殊的晶体结构，在晶体结构学中被称为P4mm空间群。
它在1969年首次被发现，并随后引起了研究人员的广泛关注。
四方相由于其独特的结构和优异的物理性质而备受关注。
2.2 四方相的物理性质四方相具有很高的电介质常数和压电系数，使其在无线通信、声波传感器和压力传感器等领域具有广泛应用前景。
此外，四方相还表现出优异的光学性质，如非线性光学效应和光折射等。
这些特性使得四方相在激光技术、光通信和光电子学领域也有很大的潜力。
2.3 四方相在工业应用中的重要性由于其材料稳定性和优越的物理特性，四方相被广泛应用于各个领域。
在无线通信领域，它可以作为微波滤波器、天线材料以及频率控制元件使用。
在声波传感器领域，它可以用于制造高灵敏度和高稳定性的压电传感器。
MLCC、PTC粉料、微波陶瓷元器件用电子级钛酸钡
MLCC、PTC粉料、微波陶瓷元器件用电子级钛酸钡多层陶瓷电容器（MLCC）、PTC热敏电阻、压电陶瓷、微波陶瓷等电子元器件材料用钛酸钡，属于钙钛矿结构（ABO:）材料，具有介电、压电，光电和绝缘性能，纯的BaTiO3陶瓷材料其室温电阻率高达10的10次方至10的12次方Ωm。
1950年，Haayman等人发现，在BaTiO3陶瓷材料中加入微量的稀土元素，其室温电阻率会大幅度下降而成为半导体陶瓷并且当温度上升到它的居里温度Tc=120℃左右时，其电阻率急剧上升，变化达5-8个数量级，这种特性称之为PTC(positive temperature coefficient）效应。
钛酸钡(BaTiO3)是BaO-TiO2体系中的铁电化合物，碳酸钡基的MLCC介质材料主要用于储存电荷、旁路、滤波、调谐、震荡等功能方面。
据元肃HG查阅资料及下游反馈知：钛酸钡是适于SMT技术、薄层化的MLCC介质材料、PTC热敏电阻、安全环保的微电子材料13⑤。
当前，钛酸钡的制备方法主要可分为液相法和固相法两大类。
目前，PTC、MLCC陶瓷BT粉钛酸钡的主要原料为高纯碳酸钡和电子级二氧化钛。
固相法钛酸钡粉体的制备工艺是将等量碳酸钡和二氧化钛混合，在1500℃温度下反应24h，反应式为：BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2↑。
从MLCC成本结构角度，陶瓷粉在整个MLCC中成本占比较大。
在高容MLCC的生产中，高容MLCC对于瓷粉及基材的纯度、粒径、粒度分布和形貌有严格要求24③8。
其中，钛酸钡是构成MLCC陶瓷粉体的主要材料，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。
高纯钛酸钡用高纯二氧化钛PT501基本介绍如下：二氧化钛PT501R是利用琉酸法二氧化钛技术制造而成的。
结晶型为金红石型，具有一次粒径均匀、且批次间稳定性好的特点9⑨八2。
用于各种电容器、电子陶瓷、钛酸钡等钛酸盐类材料的制造。
TiO2(%)99.79金红石率（％）94.3比表面积（m2/g）9.0杂质(%)：去除度高水分（％）:0.15灼烧损失（％）:0.24进口电子级二氧化钛的特点是：批次稳定，质量波动变化不大，且均高于行业要求的99.5%含量以上。
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钛酸钡的基本物理性质
化学式：BaTiO3 分子量：233.21 熔点：1618℃ (一致性熔融化合物) 外
观：白色粉末或透明晶体，难溶于水，可溶于浓硫酸
编辑本段钛酸钡晶体的结构
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
BaTiO3晶体结构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)构成的氧八面体中央，Ba2+(钡离子)则处于八个氧八面体围成的空隙中（见右图）。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。 晶相转变 当温度继续下
降到-90℃以下时，晶体由正交晶系转变为三斜晶系3m点群，此时晶体仍具有铁电性，其
自发极化强度方向与原立方晶胞的体对角线[111]方向平行。钛酸钡从正交晶系转变成三斜
晶系，其结构变化也不大。从晶胞来看，相当于原立方晶胞的一根体对角线伸长了，另一根
体对角线缩短了。 综上所述，在整个温区(<1618℃)，钛酸钡共有五种晶体结构，即六
方、立方、四方、单斜、三斜，随着温度的降低，晶体的对称性越来越低。在130℃（即居
里点）以上，钛酸钡晶体呈现顺电性，在130℃以下呈现铁电性。
编辑本段钛酸钡晶体的自发极化
钛酸钡是一种典型的铁电体，所以提到钛酸钡，就一定要提到它的自发极化。一般来讲，
电介质的电极化过程（方式）有三种，即电子位移极化、离子位移极化和固有电矩转向极化。
对于钛酸钡而言，经过物理学家的严格推算，钛酸钡的自发极化的贡献主要来自于Ti4+的
离子位移极化和氧八面体其中一个O2-的电子位移极化。具体的推算过程过程比较简单，但
内容冗长，这里不予叙述，请读者参考有关书籍[1]。
编辑本段钛酸钡晶体的铁电畴
钛酸钡晶体是由无数钛酸钡晶胞组成的。当立方钛酸钡晶体冷却到居里点Tc时，将开
始产生自发极化，并同时进行立方相向四方相的转变。在发生自发极化的时候，其中一部分
相互临近的晶胞都沿着原来立方晶胞的某个晶轴产生自发极化，而另一部分相互临近的晶胞
可能沿原立方晶胞的另一个晶轴产生自发极化。这样当钛酸钡转变成四方相后，晶体就出现
了沿不同方向自发极化的晶胞小单元，我们称之为电畴。也就是说，通过降低温度，晶体从
顺电相转变为铁电相时，由于自发极化，引起表面静电相互作用变化，产生电畴结构。 电
畴的类型、畴壁的取向，除了主要由晶体的结构对称性决定外，同时还要满足以下两个条件：
① 晶格形变的连续性：电畴形成的结果，使得沿畴壁而切割晶体所产生的两个表面上的晶
格连续并相匹配。 ② 自发极化分量的连续性：两相邻电畴的自发极化强度在垂直于畴壁方
向上的分量相等。 因此，在四方钛酸钡单晶中，相邻电畴的自发极化方向只能相交成180°
或90°，即只存在180°畴和90°畴。在单斜晶系钛酸钡中，由于自发极化沿原立方晶胞
的面对角线，因此除了180°和90°畴外，还存在60°和120°畴。而在三斜晶系钛酸钡中，
除了存在180°畴外，还存在60°和109°畴。
编辑本段钛酸钡的介电性质
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。 钛酸钡单晶的ε和
tanδ随温度T的变化关系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和tanδ随温度T的
变化关系如右图下。它与单晶的ε和tanδ随温度T的变化关系（右图上）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。 钛
酸钡陶瓷的ε和tanδ随温度T的变化关系 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（如下图）。右图可以看出，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。 粒径对ε-T的影响
编辑本段钛酸钡研究的现状
钛酸钡是一种强介电材料，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“。目前，关于钛酸钡的研究实在太多太多。国内外许多的学者对钛酸钡做了大量
的研究工作，通过掺杂改性，已经得到了大量的新材料，尤其是在MLCC方面的应用。其
应用前景极其广阔，期待我们的加入。