钛酸钡掺杂稀土铒的合成与性能研究
毕业论文关键词：BaTiO3；稀土掺杂；熔融盐法；形貌特征
The Synthesis and Performance Research of BaTO3 Doped with Rare Earth Erbium
Abstract：the molten salt method is adopted in this paper．the experimental process was by controlling the doping rare earth metal element such as Er Yb in molar ratio of reagents reaction heating calcining temperature，calcining time and constant temperature time，to get different sets of BaTiO3．In order to observe Yb、Er and other rare-earth elements acting on morphology and properties of BaTiO3．The geted nanometer chips were characterized by XRD、SEM．
Key Words：BaTiO3；Rare earth doping；Molten salt method；Appearance characteristics
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 实验部分 3
1.1实验所用仪器及试剂 3
1.2实验方法 3
2 结果与讨论 4
2.1 XRD物相分析 4
2.2 SEM形貌分析 6
3 结 论 7
参考文献 8
致 谢…………10
钛酸钡掺杂稀土铒的合成与性能研究
引 言
纳米材料粒径很小，其尺寸介于分子、原子与宏观物质之间，由于纳米材料结构、形貌的独特性质，它早在上世纪80年代起，已经活跃在人们的视野中，在生产、生活的各个方面均有所涉及。同传统固体材料相比，纳米材料因优良的化学、物理特殊性能而被深入研究，并在社会生产中得到使用。纳米材料同传统固体材料不同，晶体尺度特别小，但表面积却特别大，表面积比晶体自身体积却大得多。纳米管、纳米棒、纳米纤文等一文纳米结构尺寸都在1-100nm之间。与传统材料性质相比，纳米材料优势特别显著，表现出优异的电、磁、光学性能。利用这些性质，我们在多个方面使用纳米材料以提高材料利用率。在陶瓷制作、化工领域、涂料改性、电子信息行业，均有研发进步的空间[1-2]。例如介电陶瓷材料的研发与大规模生产、高效催化剂的研制。
钛酸钡具备绝缘、铁电、压电性能，近年来受到多数科研人员的普遍关注[3]。稀土元素是BaTiO3纳米材料常见的掺杂物。 钛酸钡掺杂Er、Yb等稀土元素或者同种稀土元素掺杂量的不同，都会导致合成的钛酸钡纳米材料形貌特征以及性能有极大的差异[4-10]。 纳米材料通过掺杂不同的物质，控制不同的条件，制备的目标产物可以表现出特有的光学、催化、电学、力学等优良性能。800℃时，BaTiO3是具有立方体结构的钙钛矿晶体，本身并没有导电性能，但掺杂Er、Yb等稀土元素后，这类元素会使BaTiO3晶体结构发生变化，抑制晶粒生长，使BaTiO3晶体晶粒细化，使电阻率下降，这样，BaTiO3产生半导体性质。此时它可以导电，并具备一定的介电性能[11]。钛酸钡因具有钙钛矿结构，其介电、压电、铁电性能在电子或者微电子行业有很大的发展空间，是制作非线性元件、半导体器件、感控装置、发热器件、压电陶瓷的最佳选择。
制备BaTiO3粉体有很多方法[12]，主要包括氧化物固相烧结合成法[13]；溶胶凝胶法[14]；微溶乳液法；机械活化法[15]；低温直接合成法；溶胶-凝胶自蔓延燃烧法[16]；固体煅烧法；微波法[17]；熔融盐法。
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