钛酸(suān)盐百(bǎi)科
时(shí)間(jiān)：2022-08-12
閱读(dú)：
钛酸(suān)盐是(shì)指钛的(de)含氧酸(suān)盐，一(yī)般钛酸(suān)盐都具有(yǒu)混合金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)的(de)結構。
钛酸(suān)盐按其(qí)結構分(fēn)为(wèi)钛铁(tiě)礦類(lèi)和(hé)鈣钛礦類(lèi)两(liǎng)大(dà)類(lèi)。它(tā)可(kě)能(néng)会(huì)随着其(qí)合成(chéng)方(fāng)法(fǎ)和(hé)条(tiáo)件(jiàn)的(de)不(bù)同(tóng)，以(yǐ)及(jí)所(suǒ)處(chù)外(wài)界环(huán)境的(de)變(biàn)化(huà)而(ér)在(zài)两(liǎng)種(zhǒng)構型之(zhī)間(jiān)轉(zhuǎn)化(huà)。
一(yī)、基本(běn)介紹
天(tiān)然存在(zài)的(de)钛酸(suān)盐有(yǒu)鈣钛礦和(hé)钛铁(tiě)礦。
一(yī)般钛酸(suān)盐都具有(yǒu)混合金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)的(de)結構。無水(shuǐ)钛酸(suān)盐可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)金(jīn)屬碳酸(suān)盐或(huò)氫氧化(huà)物(wù)与二氧化(huà)钛共(gòng)熔制得。
钛酸(suān)鋇晶體(tǐ)在(zài)外(wài)電(diàn)场作(zuò)用(yòng)下(xià)会(huì)産生(shēng)整體(tǐ)的(de)极(jí)化(huà)。是(shì)良好(hǎo)的(de)铁(tiě)電(diàn)材料和(hé)壓電(diàn)材料，在(zài)電(diàn)子工业中(zhōng)用(yòng)途廣泛。
二、結構
常見(jiàn)的(de)钛酸(suān)盐也(yě)可(kě)視为(wèi)具有(yǒu) 或(huò) (A为(wèi)金(jīn)屬元(yuán)素如(rú)Ca、Fe、Ba等)組成(chéng)的(de)复合氧化(huà)物(wù)。按其(qí)結構分(fēn)为(wèi)两(liǎng)大(dà)類(lèi)：钛铁(tiě)礦類(lèi)和(hé)鈣钛礦類(lèi)。它(tā)可(kě)能(néng)会(huì)随着其(qí)台(tái)成(chéng)方(fāng)法(fǎ)和(hé)条(tiáo)件(jiàn)的(de)不(bù)同(tóng)，以(yǐ)及(jí)所(suǒ)處(chù)外(wài)界环(huán)境的(de)變(biàn)化(huà)而(ér)在(zài)两(liǎng)種(zhǒng)構型之(zhī)間(jiān)轉(zhuǎn)化(huà)。
1、钛铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)的(de)結構
钛铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)結構与三(sān)氧化(huà)二鉻、赤铁(tiě)礦或(huò)鋼(gāng)玉(yù)，有(yǒu)密切(qiè)的(de)聯系(xì)。图(tú)为(wèi)具有(yǒu)钛铁(tiě)礦結構(空(kōng)間(jiān)群(qún)R3)的(de)钛酸(suān)亞铁(tiě)結構示意(yì)图(tú)，其(qí)对(duì)称性(xìng)是(shì)菱形的(de)：可(kě)近似地(dì)認为(wèi)系(xì)一(yī)个(gè)2/3八(bā)面(miàn)體(tǐ)位置被陽離子占用(yòng)的(de)氧離了(le)的(de)六(liù)方(fāng)密堆(duī)積排列。陽離子沿c軸被隔離開(kāi)，從而(ér)有(yǒu)了(le)A和(hé)B陽離子的(de)交替层(céng)另(lìng)一(yī)種(zhǒng)觀察欽铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)的(de)方(fāng)法(fǎ)是(shì)把(bǎ)它(tā)看(kàn)作(zuò)由(yóu)NiAs，轉(zhuǎn)化(huà)而(ér)来(lái)，其(qí)中(zhōng)1/3的(de)八(bā)面(miàn)體(tǐ)位置是(shì)空(kōng)缺的(de)。
2、 鈣铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)的(de)結構
理想(xiǎng)的(de)鈣钛礦類(lèi)化(huà)合物(wù)結構是(shì)以(yǐ)B位或(huò)A位陽離子为(wèi)結點(diǎn)的(de)立方(fāng)晶體(tǐ)。如(rú)果(guǒ)從B位陽離子的(de)配位多(duō)面(miàn)體(tǐ)角(jiǎo)度(dù)觀察，鈣钛礦結構是(shì)由(yóu)Bos八(bā)面(miàn)體(tǐ)共(gòng)頂點(diǎn)組成(chéng)三(sān)維网絡，A陽離子填充于(yú)其(qí)形成(chéng)的(de)十(shí)二面(miàn)體(tǐ)空(kōng)穴中(zhōng)。然而(ér)，從原子的(de)堆(duī)垛角(jiǎo)度(dù)觀察，它(tā)卻可(kě)以(yǐ)看(kàn)作(zuò)两(liǎng)種(zhǒng)原于(yú)层(céng)交替堆(duī)垛而(ér)成(chéng)。以(yǐ)A陽離子为(wèi)結點(diǎn)堆(duī)垛形成(chéng)立方(fāng)點(diǎn)阵(zhèn)时(shí)，在(zài)其(qí)密堆(duī)單元(yuán)中(zhōng)的(de)氧陰離子密堆(duī)單元(yuán)相互旋轉(zhuǎn)60度(dù)堆(duī)垛形成(chéng)6配位的(de)八(bā)面(miàn)體(tǐ)空(kōng)間(jiān)，B陽離子便處(chù)于(yú)此(cǐ)空(kōng)間(jiān)的(de)中(zhōng)心(xīn)。
钛酸(suān)盐正(zhèng)是(shì)由(yóu)于(yú)这(zhè)種(zhǒng)特(tè)殊的(de)微觀結構，才在(zài)宏觀上(shàng)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)優越的(de)吸波(bō)性(xìng)能(néng)。欽酸(suān)亞铁(tiě)類(lèi)化(huà)合物(wù)屬于(yú)電(diàn)損耗型吸波(bō)材料，主(zhǔ)要(yào)特(tè)點(diǎn)是(shì)具有(yǒu)較高(gāo)的(de)電(diàn)損耗正(zhèng)切(qiè)角(jiǎo)，依靠介質(zhì)的(de)電(diàn)子极(jí)化(huà)、離子极(jí)化(huà)、分(fēn)子极(jí)化(huà)或(huò)界面(miàn)极(jí)化(huà)衰減、吸收(shōu)電(diàn)磁波(bō)。
三(sān)、電(diàn)學(xué)性(xìng)能(néng)
1、介電(diàn)性(xìng)
固體(tǐ)材料以(yǐ)電(diàn)性(xìng)能(néng)为(wèi)标準可(kě)分(fēn)为(wèi)绝緣體(tǐ)、半導體(tǐ)、導體(tǐ)和(hé)超導體(tǐ)。大(dà)多(duō)數钛酸(suān)盐材料都屬于(yú)绝緣體(tǐ)，但在(zài)外(wài)電(diàn)场的(de)作(zuò)用(yòng)下(xià)晶體(tǐ)内部(bù)可(kě)出(chū)現(xiàn)電(diàn)极(jí)化(huà)現(xiàn)象(xiàng)，因(yīn)此(cǐ)它(tā)们(men)也(yě)是(shì)介電(diàn)體(tǐ)。介電(diàn)體(tǐ)電(diàn)极(jí)化(huà)效應(yìng)的(de)大(dà)小用(yòng)材料两(liǎng)端積蓄的(de)電(diàn)荷密度(dù)与外(wài)加電(diàn)场強(qiáng)度(dù)之(zhī)比即介電(diàn)常數来(lái)表(biǎo)示。不(bù)同(tóng)的(de)钛酸(suān)盐材料儲存電(diàn)荷的(de)能(néng)力是(shì)不(bù)同(tóng)的(de)，因(yīn)此(cǐ)介電(diàn)常數有(yǒu)大(dà)有(yǒu)小。室(shì)温(wēn)下(xià)钛酸(suān)鋇的(de)介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)1400，钛酸(suān)铅(qiān)的(de)介電(diàn)常數僅为(wèi) 142，钛酸(suān)鎂的(de)介電(diàn)常數則更(gèng)小。同(tóng)时(shí)介電(diàn)常數随温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)的(de)情(qíng)況也(yě)不(bù)同(tóng)，钛酸(suān)鋇在(zài)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)附近介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)6000—10000，而(ér)钛酸(suān)鎂的(de)介電(diàn)常數值随温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)很小，几乎無變(biàn)化(huà)。
2、壓電(diàn)性(xìng)
1880 年(nián)法(fǎ)國(guó)人(rén)居(jū)里(lǐ)兄 弟 發(fà) 現(xiàn) 了(le)“壓電(diàn)效應(yìng)”。所(suǒ)謂壓電(diàn)性(xìng)是(shì)指某些介質(zhì)在(zài)受到(dào)機(jī)械壓力时(shí)，哪怕这(zhè)種(zhǒng)壓力微小得像聲波(bō)振動(dòng)，都会(huì)産生(shēng)壓縮或(huò)伸长(cháng)等形狀變(biàn)化(huà)，引起(qǐ)介 質(zhì)表(biǎo)面(miàn)带(dài)電(diàn)，这(zhè)就(jiù)是(shì)正(zhèng)壓電(diàn) 效應(yìng)。反(fǎn)之(zhī)，施加激勵電(diàn)场，介質(zhì)将産生(shēng)機(jī)械變(biàn)形，称逆壓電(diàn)性(xìng)。晶體(tǐ)按其(qí)对(duì)称性(xìng)可(kě)分(fēn)为(wèi) 32 个(gè)晶族，其(qí)中(zhōng)無对(duì)称中(zhōng)心(xīn)的(de) 21 个(gè)晶族中(zhōng)有(yǒu) 20 个(gè)晶族有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)。最(zuì)早(zǎo)發(fà)現(xiàn)水(shuǐ)晶、酒(jiǔ)石(dàn)酸(suān)鉀钠等少(shǎo)數單晶具有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)，由(yóu)于(yú)單晶産量(liàng)低(dī)、難于(yú)加工成(chéng)型，其(qí)應(yìng)用(yòng)受到(dào)限制。1947 年(nián)，美(měi)國(guó)斯羅伯茨在(zài)陶瓷上(shàng)加高(gāo)壓獲得陶瓷的(de)壓電(diàn)性(xìng)。其(qí)後(hòu)，德國(guó)、日(rì)本(běn)、美(měi)國(guó)、前蘇聯等國(guó)家開(kāi)始(shǐ)对(duì)钛酸(suān)盐進(jìn)行廣泛的(de)研究，發(fà)現(xiàn)钛酸(suān)鋇的(de)壓電(diàn)性(xìng)雖(suī)比水(shuǐ)晶好(hǎo)，但比酒(jiǔ)石(dàn)酸(suān)鉀钠差；壓電(diàn)性(xìng)随温(wēn)度(dù)和(hé)时(shí)間(jiān)變(biàn)化(huà)比酒(jiǔ)石(dàn)酸(suān)鉀钠小，但是(shì)比水(shuǐ)晶大(dà)。钛酸(suān)鋇壓電(diàn)性(xìng)的(de)温(wēn)度(dù)和(hé)时(shí)間(jiān)變(biàn)化(huà)大(dà)的(de)原因(yīn)是(shì)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)（120攝氏度(dù)）和(hé)第二相變(biàn)點(diǎn)（0攝氏度(dù)）都在(zài)室(shì)温(wēn)附近。为(wèi)改善钛酸(suān)鋇性(xìng)能(néng)对(duì)其(qí)進(jìn)行了(le)一(yī)系(xì)列攙雜的(de)研究。盡管(guǎn)钛酸(suān)鋇的(de)壓電(diàn)性(xìng)在(zài) 工 程 上(shàng)有(yǒu) 着 廣泛 的(de)應(yìng)用(yòng)，但是(shì)由(yóu)于(yú)其(qí)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)低(dī)、工作(zuò)温(wēn)度(dù)範圍窄(zhǎi)和(hé)穩定(dìng)性(xìng)差等原因(yīn)正(zhèng)逐步被後(hòu)来(lái)發(fà)現(xiàn)的(de)具有(yǒu)许多(duō)優良特(tè)性(xìng)的(de)钛酸(suān)铅(qiān)和(hé)锆钛酸(suān)铅(qiān)所(suǒ)取(qǔ)代。随着電(diàn)子技術(shù)向(xiàng)高(gāo)頻和(hé)超高(gāo)頻領域發(fà)展(zhǎn)的(de)需要(yào)，对(duì)锆钛酸(suān)铅(qiān)進(jìn)行廣泛的(de)攙雜改性(xìng)並(bìng)發(fà)展(zhǎn)了(le)大(dà)量(liàng)的(de)三(sān)元(yuán)系(xì)和(hé)四(sì)元(yuán)系(xì)的(de)固溶體(tǐ)，得到(dào)了(le)一(yī)系(xì)列滿足各(gè)種(zhǒng)不(bù)同(tóng)需要(yào)的(de)钛酸(suān)铅(qiān)系(xì)功能(néng)材料。但随着人(rén)们(men)环(huán)保意(yì)識的(de)增強(qiáng)，正(zhèng)在(zài)着手(shǒu)尋找(zhǎo)一(yī)種(zhǒng)無污染、具有(yǒu)優良壓電(diàn)性(xìng)能(néng)的(de)钛酸(suān)盐功能(néng)材料。钛酸(suān)铋具有(yǒu)低(dī)的(de)介電(diàn)常數、低(dī)的(de)介電(diàn)損耗、居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)高(gāo)（675攝氏度(dù)）和(hé)無铅(qiān)污染等優點(diǎn)，有(yǒu)望成(chéng)为(wèi)新(xīn)一(yī)代具有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)的(de)“綠(lǜ)色(sè)”功能(néng)材料。
3、热(rè)释電(diàn)性(xìng)
热(rè)释電(diàn)性(xìng)是(shì)指由(yóu)于(yú)温(wēn)度(dù)的(de)變(biàn)化(huà)而(ér)引起(qǐ)晶體(tǐ)表(biǎo)面(miàn)荷電(diàn)的(de)性(xìng)質(zhì)。热(rè)释電(diàn)效應(yìng)由(yóu)于(yú)晶體(tǐ)受热(rè)膨脹而(ér)引起(qǐ)正(zhèng)負離子相对(duì)位移，從而(ér)導致(zhì)晶體(tǐ)的(de)总電(diàn)矩發(fà)生(shēng)改變(biàn)，与壓電(diàn)效應(yìng)相類(lèi)似。由(yóu)于(yú)結構方(fāng)面(miàn)的(de)原因(yīn)導致(zhì)正(zhèng)負電(diàn)荷中(zhōng)心(xīn)不(bù)重合，这(zhè)實(shí)際上(shàng)就(jiù)是(shì)一(yī)種(zhǒng)自(zì)發(fà)极(jí)化(huà)。人(rén)们(men)發(fà)現(xiàn)20 个(gè)具有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)的(de)晶族中(zhōng)有(yǒu) 10 个(gè)可(kě)以(yǐ)自(zì)發(fà)极(jí)化(huà)的(de)晶族都具有(yǒu)热(rè)释電(diàn)性(xìng)。人(rén)们(men)還(huán)發(fà)現(xiàn)了(le)许多(duō)具有(yǒu)热(rè)释電(diàn)效應(yìng)的(de)晶體(tǐ)，在(zài)钛酸(suān)盐材料中(zhōng)最(zuì)早(zǎo)發(fà)現(xiàn)钛酸(suān)鋇具有(yǒu)热(rè)释電(diàn)性(xìng)，随後(hòu)又發(fà)現(xiàn)的(de)比較重要(yào)的(de)是(shì)钛酸(suān)铅(qiān)和(hé)二元(yuán)、三(sān)元(yuán)改性(xìng)的(de)钛酸(suān)铅(qiān)。
四(sì)、合成(chéng)方(fāng)法(fǎ)
1、高(gāo)温(wēn)固相合成(chéng)法(fǎ)：按照化(huà)學(xué)計(jì)量(liàng)比充分(fēn)混合粉末(mò)，在(zài)真空(kōng)中(zhōng)高(gāo)温(wēn)（1300℃）煅燒數小时(shí)乃至(zhì)更(gèng)长(cháng)的(de)时(shí)間(jiān)。産品粒(lì)度(dù)大(dà)，純度(dù)低(dī)，不(bù)均勻，反(fǎn)應(yìng)时(shí)間(jiān)长(cháng)，能(néng)耗高(gāo)。
2、化(huà)學(xué)共(gòng)沉淀法(fǎ)：沉淀法(fǎ)是(shì)制備材料的(de)湿化(huà)學(xué)法(fǎ)工藝中(zhōng)最(zuì)簡單，成(chéng)本(běn)低(dī)産品性(xìng)狀好(hǎo)的(de)一(yī)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)。
3、水(shuǐ)热(rè)法(fǎ)：水(shuǐ)热(rè)法(fǎ)合成(chéng)的(de)钛酸(suān)盐粉末(mò)純度(dù)高(gāo)、粒(lì)度(dù)小、分(fēn)布(bù)均勻等優點(diǎn)反(fǎn)應(yìng)温(wēn)度(dù)低(dī)于(yú)常規固相合成(chéng)法(fǎ)。
4、溶胶-凝胶法(fǎ)：溶胶-凝胶技術(shù)是(shì)在(zài)低(dī)温(wēn)和(hé)温(wēn)和(hé)的(de)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)制備各(gè)種(zhǒng)金(jīn)屬复合氧化(huà)物(wù)纳米(mǐ)材料的(de)較普通(tòng)的(de)方(fāng)法(fǎ)。其(qí)優點(diǎn)是(shì)産物(wù)具有(yǒu)超细(xì)颗粒(lì)尺(chǐ)寸(cùn)高(gāo)純度(dù)和(hé)化(huà)學(xué)均勻性(xìng)。溶胶-凝胶法(fǎ)制備纳米(mǐ)钛酸(suān)盐时(shí)，一(yī)般将钛盐与金(jīn)屬盐在(zài)适當的(de)溶劑中(zhōng)溶解(jiě)反(fǎn)應(yìng)經(jīng)过(guò)溶胶过(guò)程然後(hòu)形成(chéng)凝胶，經(jīng)热(rè)處(chù)理形成(chéng)纳米(mǐ)钛酸(suān)盐。
钛酸(suān)盐按其(qí)結構分(fēn)为(wèi)钛铁(tiě)礦類(lèi)和(hé)鈣钛礦類(lèi)两(liǎng)大(dà)類(lèi)。它(tā)可(kě)能(néng)会(huì)随着其(qí)合成(chéng)方(fāng)法(fǎ)和(hé)条(tiáo)件(jiàn)的(de)不(bù)同(tóng)，以(yǐ)及(jí)所(suǒ)處(chù)外(wài)界环(huán)境的(de)變(biàn)化(huà)而(ér)在(zài)两(liǎng)種(zhǒng)構型之(zhī)間(jiān)轉(zhuǎn)化(huà)。
一(yī)、基本(běn)介紹
天(tiān)然存在(zài)的(de)钛酸(suān)盐有(yǒu)鈣钛礦和(hé)钛铁(tiě)礦。
一(yī)般钛酸(suān)盐都具有(yǒu)混合金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)的(de)結構。無水(shuǐ)钛酸(suān)盐可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)金(jīn)屬碳酸(suān)盐或(huò)氫氧化(huà)物(wù)与二氧化(huà)钛共(gòng)熔制得。
钛酸(suān)鋇晶體(tǐ)在(zài)外(wài)電(diàn)场作(zuò)用(yòng)下(xià)会(huì)産生(shēng)整體(tǐ)的(de)极(jí)化(huà)。是(shì)良好(hǎo)的(de)铁(tiě)電(diàn)材料和(hé)壓電(diàn)材料，在(zài)電(diàn)子工业中(zhōng)用(yòng)途廣泛。
二、結構
常見(jiàn)的(de)钛酸(suān)盐也(yě)可(kě)視为(wèi)具有(yǒu) 或(huò) (A为(wèi)金(jīn)屬元(yuán)素如(rú)Ca、Fe、Ba等)組成(chéng)的(de)复合氧化(huà)物(wù)。按其(qí)結構分(fēn)为(wèi)两(liǎng)大(dà)類(lèi)：钛铁(tiě)礦類(lèi)和(hé)鈣钛礦類(lèi)。它(tā)可(kě)能(néng)会(huì)随着其(qí)台(tái)成(chéng)方(fāng)法(fǎ)和(hé)条(tiáo)件(jiàn)的(de)不(bù)同(tóng)，以(yǐ)及(jí)所(suǒ)處(chù)外(wài)界环(huán)境的(de)變(biàn)化(huà)而(ér)在(zài)两(liǎng)種(zhǒng)構型之(zhī)間(jiān)轉(zhuǎn)化(huà)。
1、钛铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)的(de)結構
钛铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)結構与三(sān)氧化(huà)二鉻、赤铁(tiě)礦或(huò)鋼(gāng)玉(yù)，有(yǒu)密切(qiè)的(de)聯系(xì)。图(tú)为(wèi)具有(yǒu)钛铁(tiě)礦結構(空(kōng)間(jiān)群(qún)R3)的(de)钛酸(suān)亞铁(tiě)結構示意(yì)图(tú)，其(qí)对(duì)称性(xìng)是(shì)菱形的(de)：可(kě)近似地(dì)認为(wèi)系(xì)一(yī)个(gè)2/3八(bā)面(miàn)體(tǐ)位置被陽離子占用(yòng)的(de)氧離了(le)的(de)六(liù)方(fāng)密堆(duī)積排列。陽離子沿c軸被隔離開(kāi)，從而(ér)有(yǒu)了(le)A和(hé)B陽離子的(de)交替层(céng)另(lìng)一(yī)種(zhǒng)觀察欽铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)的(de)方(fāng)法(fǎ)是(shì)把(bǎ)它(tā)看(kàn)作(zuò)由(yóu)NiAs，轉(zhuǎn)化(huà)而(ér)来(lái)，其(qí)中(zhōng)1/3的(de)八(bā)面(miàn)體(tǐ)位置是(shì)空(kōng)缺的(de)。
2、 鈣铁(tiě)礦類(lèi)化(huà)合物(wù)的(de)結構
理想(xiǎng)的(de)鈣钛礦類(lèi)化(huà)合物(wù)結構是(shì)以(yǐ)B位或(huò)A位陽離子为(wèi)結點(diǎn)的(de)立方(fāng)晶體(tǐ)。如(rú)果(guǒ)從B位陽離子的(de)配位多(duō)面(miàn)體(tǐ)角(jiǎo)度(dù)觀察，鈣钛礦結構是(shì)由(yóu)Bos八(bā)面(miàn)體(tǐ)共(gòng)頂點(diǎn)組成(chéng)三(sān)維网絡，A陽離子填充于(yú)其(qí)形成(chéng)的(de)十(shí)二面(miàn)體(tǐ)空(kōng)穴中(zhōng)。然而(ér)，從原子的(de)堆(duī)垛角(jiǎo)度(dù)觀察，它(tā)卻可(kě)以(yǐ)看(kàn)作(zuò)两(liǎng)種(zhǒng)原于(yú)层(céng)交替堆(duī)垛而(ér)成(chéng)。以(yǐ)A陽離子为(wèi)結點(diǎn)堆(duī)垛形成(chéng)立方(fāng)點(diǎn)阵(zhèn)时(shí)，在(zài)其(qí)密堆(duī)單元(yuán)中(zhōng)的(de)氧陰離子密堆(duī)單元(yuán)相互旋轉(zhuǎn)60度(dù)堆(duī)垛形成(chéng)6配位的(de)八(bā)面(miàn)體(tǐ)空(kōng)間(jiān)，B陽離子便處(chù)于(yú)此(cǐ)空(kōng)間(jiān)的(de)中(zhōng)心(xīn)。
钛酸(suān)盐正(zhèng)是(shì)由(yóu)于(yú)这(zhè)種(zhǒng)特(tè)殊的(de)微觀結構，才在(zài)宏觀上(shàng)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)優越的(de)吸波(bō)性(xìng)能(néng)。欽酸(suān)亞铁(tiě)類(lèi)化(huà)合物(wù)屬于(yú)電(diàn)損耗型吸波(bō)材料，主(zhǔ)要(yào)特(tè)點(diǎn)是(shì)具有(yǒu)較高(gāo)的(de)電(diàn)損耗正(zhèng)切(qiè)角(jiǎo)，依靠介質(zhì)的(de)電(diàn)子极(jí)化(huà)、離子极(jí)化(huà)、分(fēn)子极(jí)化(huà)或(huò)界面(miàn)极(jí)化(huà)衰減、吸收(shōu)電(diàn)磁波(bō)。
三(sān)、電(diàn)學(xué)性(xìng)能(néng)
1、介電(diàn)性(xìng)
固體(tǐ)材料以(yǐ)電(diàn)性(xìng)能(néng)为(wèi)标準可(kě)分(fēn)为(wèi)绝緣體(tǐ)、半導體(tǐ)、導體(tǐ)和(hé)超導體(tǐ)。大(dà)多(duō)數钛酸(suān)盐材料都屬于(yú)绝緣體(tǐ)，但在(zài)外(wài)電(diàn)场的(de)作(zuò)用(yòng)下(xià)晶體(tǐ)内部(bù)可(kě)出(chū)現(xiàn)電(diàn)极(jí)化(huà)現(xiàn)象(xiàng)，因(yīn)此(cǐ)它(tā)们(men)也(yě)是(shì)介電(diàn)體(tǐ)。介電(diàn)體(tǐ)電(diàn)极(jí)化(huà)效應(yìng)的(de)大(dà)小用(yòng)材料两(liǎng)端積蓄的(de)電(diàn)荷密度(dù)与外(wài)加電(diàn)场強(qiáng)度(dù)之(zhī)比即介電(diàn)常數来(lái)表(biǎo)示。不(bù)同(tóng)的(de)钛酸(suān)盐材料儲存電(diàn)荷的(de)能(néng)力是(shì)不(bù)同(tóng)的(de)，因(yīn)此(cǐ)介電(diàn)常數有(yǒu)大(dà)有(yǒu)小。室(shì)温(wēn)下(xià)钛酸(suān)鋇的(de)介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)1400，钛酸(suān)铅(qiān)的(de)介電(diàn)常數僅为(wèi) 142，钛酸(suān)鎂的(de)介電(diàn)常數則更(gèng)小。同(tóng)时(shí)介電(diàn)常數随温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)的(de)情(qíng)況也(yě)不(bù)同(tóng)，钛酸(suān)鋇在(zài)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)附近介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)6000—10000，而(ér)钛酸(suān)鎂的(de)介電(diàn)常數值随温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)很小，几乎無變(biàn)化(huà)。
2、壓電(diàn)性(xìng)
1880 年(nián)法(fǎ)國(guó)人(rén)居(jū)里(lǐ)兄 弟 發(fà) 現(xiàn) 了(le)“壓電(diàn)效應(yìng)”。所(suǒ)謂壓電(diàn)性(xìng)是(shì)指某些介質(zhì)在(zài)受到(dào)機(jī)械壓力时(shí)，哪怕这(zhè)種(zhǒng)壓力微小得像聲波(bō)振動(dòng)，都会(huì)産生(shēng)壓縮或(huò)伸长(cháng)等形狀變(biàn)化(huà)，引起(qǐ)介 質(zhì)表(biǎo)面(miàn)带(dài)電(diàn)，这(zhè)就(jiù)是(shì)正(zhèng)壓電(diàn) 效應(yìng)。反(fǎn)之(zhī)，施加激勵電(diàn)场，介質(zhì)将産生(shēng)機(jī)械變(biàn)形，称逆壓電(diàn)性(xìng)。晶體(tǐ)按其(qí)对(duì)称性(xìng)可(kě)分(fēn)为(wèi) 32 个(gè)晶族，其(qí)中(zhōng)無对(duì)称中(zhōng)心(xīn)的(de) 21 个(gè)晶族中(zhōng)有(yǒu) 20 个(gè)晶族有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)。最(zuì)早(zǎo)發(fà)現(xiàn)水(shuǐ)晶、酒(jiǔ)石(dàn)酸(suān)鉀钠等少(shǎo)數單晶具有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)，由(yóu)于(yú)單晶産量(liàng)低(dī)、難于(yú)加工成(chéng)型，其(qí)應(yìng)用(yòng)受到(dào)限制。1947 年(nián)，美(měi)國(guó)斯羅伯茨在(zài)陶瓷上(shàng)加高(gāo)壓獲得陶瓷的(de)壓電(diàn)性(xìng)。其(qí)後(hòu)，德國(guó)、日(rì)本(běn)、美(měi)國(guó)、前蘇聯等國(guó)家開(kāi)始(shǐ)对(duì)钛酸(suān)盐進(jìn)行廣泛的(de)研究，發(fà)現(xiàn)钛酸(suān)鋇的(de)壓電(diàn)性(xìng)雖(suī)比水(shuǐ)晶好(hǎo)，但比酒(jiǔ)石(dàn)酸(suān)鉀钠差；壓電(diàn)性(xìng)随温(wēn)度(dù)和(hé)时(shí)間(jiān)變(biàn)化(huà)比酒(jiǔ)石(dàn)酸(suān)鉀钠小，但是(shì)比水(shuǐ)晶大(dà)。钛酸(suān)鋇壓電(diàn)性(xìng)的(de)温(wēn)度(dù)和(hé)时(shí)間(jiān)變(biàn)化(huà)大(dà)的(de)原因(yīn)是(shì)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)（120攝氏度(dù)）和(hé)第二相變(biàn)點(diǎn)（0攝氏度(dù)）都在(zài)室(shì)温(wēn)附近。为(wèi)改善钛酸(suān)鋇性(xìng)能(néng)对(duì)其(qí)進(jìn)行了(le)一(yī)系(xì)列攙雜的(de)研究。盡管(guǎn)钛酸(suān)鋇的(de)壓電(diàn)性(xìng)在(zài) 工 程 上(shàng)有(yǒu) 着 廣泛 的(de)應(yìng)用(yòng)，但是(shì)由(yóu)于(yú)其(qí)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)低(dī)、工作(zuò)温(wēn)度(dù)範圍窄(zhǎi)和(hé)穩定(dìng)性(xìng)差等原因(yīn)正(zhèng)逐步被後(hòu)来(lái)發(fà)現(xiàn)的(de)具有(yǒu)许多(duō)優良特(tè)性(xìng)的(de)钛酸(suān)铅(qiān)和(hé)锆钛酸(suān)铅(qiān)所(suǒ)取(qǔ)代。随着電(diàn)子技術(shù)向(xiàng)高(gāo)頻和(hé)超高(gāo)頻領域發(fà)展(zhǎn)的(de)需要(yào)，对(duì)锆钛酸(suān)铅(qiān)進(jìn)行廣泛的(de)攙雜改性(xìng)並(bìng)發(fà)展(zhǎn)了(le)大(dà)量(liàng)的(de)三(sān)元(yuán)系(xì)和(hé)四(sì)元(yuán)系(xì)的(de)固溶體(tǐ)，得到(dào)了(le)一(yī)系(xì)列滿足各(gè)種(zhǒng)不(bù)同(tóng)需要(yào)的(de)钛酸(suān)铅(qiān)系(xì)功能(néng)材料。但随着人(rén)们(men)环(huán)保意(yì)識的(de)增強(qiáng)，正(zhèng)在(zài)着手(shǒu)尋找(zhǎo)一(yī)種(zhǒng)無污染、具有(yǒu)優良壓電(diàn)性(xìng)能(néng)的(de)钛酸(suān)盐功能(néng)材料。钛酸(suān)铋具有(yǒu)低(dī)的(de)介電(diàn)常數、低(dī)的(de)介電(diàn)損耗、居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)高(gāo)（675攝氏度(dù)）和(hé)無铅(qiān)污染等優點(diǎn)，有(yǒu)望成(chéng)为(wèi)新(xīn)一(yī)代具有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)的(de)“綠(lǜ)色(sè)”功能(néng)材料。
3、热(rè)释電(diàn)性(xìng)
热(rè)释電(diàn)性(xìng)是(shì)指由(yóu)于(yú)温(wēn)度(dù)的(de)變(biàn)化(huà)而(ér)引起(qǐ)晶體(tǐ)表(biǎo)面(miàn)荷電(diàn)的(de)性(xìng)質(zhì)。热(rè)释電(diàn)效應(yìng)由(yóu)于(yú)晶體(tǐ)受热(rè)膨脹而(ér)引起(qǐ)正(zhèng)負離子相对(duì)位移，從而(ér)導致(zhì)晶體(tǐ)的(de)总電(diàn)矩發(fà)生(shēng)改變(biàn)，与壓電(diàn)效應(yìng)相類(lèi)似。由(yóu)于(yú)結構方(fāng)面(miàn)的(de)原因(yīn)導致(zhì)正(zhèng)負電(diàn)荷中(zhōng)心(xīn)不(bù)重合，这(zhè)實(shí)際上(shàng)就(jiù)是(shì)一(yī)種(zhǒng)自(zì)發(fà)极(jí)化(huà)。人(rén)们(men)發(fà)現(xiàn)20 个(gè)具有(yǒu)壓電(diàn)性(xìng)的(de)晶族中(zhōng)有(yǒu) 10 个(gè)可(kě)以(yǐ)自(zì)發(fà)极(jí)化(huà)的(de)晶族都具有(yǒu)热(rè)释電(diàn)性(xìng)。人(rén)们(men)還(huán)發(fà)現(xiàn)了(le)许多(duō)具有(yǒu)热(rè)释電(diàn)效應(yìng)的(de)晶體(tǐ)，在(zài)钛酸(suān)盐材料中(zhōng)最(zuì)早(zǎo)發(fà)現(xiàn)钛酸(suān)鋇具有(yǒu)热(rè)释電(diàn)性(xìng)，随後(hòu)又發(fà)現(xiàn)的(de)比較重要(yào)的(de)是(shì)钛酸(suān)铅(qiān)和(hé)二元(yuán)、三(sān)元(yuán)改性(xìng)的(de)钛酸(suān)铅(qiān)。
四(sì)、合成(chéng)方(fāng)法(fǎ)
1、高(gāo)温(wēn)固相合成(chéng)法(fǎ)：按照化(huà)學(xué)計(jì)量(liàng)比充分(fēn)混合粉末(mò)，在(zài)真空(kōng)中(zhōng)高(gāo)温(wēn)（1300℃）煅燒數小时(shí)乃至(zhì)更(gèng)长(cháng)的(de)时(shí)間(jiān)。産品粒(lì)度(dù)大(dà)，純度(dù)低(dī)，不(bù)均勻，反(fǎn)應(yìng)时(shí)間(jiān)长(cháng)，能(néng)耗高(gāo)。
2、化(huà)學(xué)共(gòng)沉淀法(fǎ)：沉淀法(fǎ)是(shì)制備材料的(de)湿化(huà)學(xué)法(fǎ)工藝中(zhōng)最(zuì)簡單，成(chéng)本(běn)低(dī)産品性(xìng)狀好(hǎo)的(de)一(yī)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)。
3、水(shuǐ)热(rè)法(fǎ)：水(shuǐ)热(rè)法(fǎ)合成(chéng)的(de)钛酸(suān)盐粉末(mò)純度(dù)高(gāo)、粒(lì)度(dù)小、分(fēn)布(bù)均勻等優點(diǎn)反(fǎn)應(yìng)温(wēn)度(dù)低(dī)于(yú)常規固相合成(chéng)法(fǎ)。
4、溶胶-凝胶法(fǎ)：溶胶-凝胶技術(shù)是(shì)在(zài)低(dī)温(wēn)和(hé)温(wēn)和(hé)的(de)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)制備各(gè)種(zhǒng)金(jīn)屬复合氧化(huà)物(wù)纳米(mǐ)材料的(de)較普通(tòng)的(de)方(fāng)法(fǎ)。其(qí)優點(diǎn)是(shì)産物(wù)具有(yǒu)超细(xì)颗粒(lì)尺(chǐ)寸(cùn)高(gāo)純度(dù)和(hé)化(huà)學(xué)均勻性(xìng)。溶胶-凝胶法(fǎ)制備纳米(mǐ)钛酸(suān)盐时(shí)，一(yī)般将钛盐与金(jīn)屬盐在(zài)适當的(de)溶劑中(zhōng)溶解(jiě)反(fǎn)應(yìng)經(jīng)过(guò)溶胶过(guò)程然後(hòu)形成(chéng)凝胶，經(jīng)热(rè)處(chù)理形成(chéng)纳米(mǐ)钛酸(suān)盐。
