钛酸铅(qiān)的(de)制备及(jí)其(qí)在(zài)材料方(fāng)面(miàn)的(de)應(yìng)用(yòng)
时(shí)間(jiān)：2020-12-15
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背景及(jí)概述[1][2]
钛酸铅(qiān)是(shì)一(yī)種(zhǒng)黃色(sè)晶體(tǐ)，相对密度(dù)7.52g/cm3，難溶于(yú)水(shuǐ)，可(kě)溶于(yú)濃盐(yán)酸、硝酸和(hé)氫氟酸。钛酸铅(qiān)是(shì)一(yī)種(zhǒng)重要(yào)的(de)鈣钛矿铁(tiě)电體(tǐ)，在(zài)居(jū)里(lǐ)點(diǎn)（490℃）以(yǐ)上(shàng)，为(wèi)立方(fāng)順电相，在(zài)居(jū)里(lǐ)點(diǎn)以(yǐ)下(xià)，为(wèi)四(sì)方(fāng)铁(tiě)电相。發(fà)生(shēng)铁(tiě)电-順电相變(biàn)时(shí)，相變(biàn)过(guò)程中(zhōng)伴随一(yī)个(gè)較大(dà)的(de)負热(rè)膨脹行为(wèi)。同(tóng)时(shí)，钛酸铅(qiān)是(shì)典型的(de)各向(xiàng)异(yì)性(xìng)負膨脹材料，其(qí)在(zài)室温(wēn)至(zhì)距離温(wēn)度(dù)範圍内均表(biǎo)現(xiàn)出热(rè)縮冷(lěng)脹行为(wèi)，即負热(rè)膨脹（NTE）。此(cǐ)外(wài)，還(huán)可(kě)以(yǐ)通过(guò)元(yuán)素摻雜的(de)方(fāng)式，改變(biàn)钛酸铅(qiān)的(de)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)（铁(tiě)电-順电相變(biàn)温(wēn)度(dù)）以(yǐ)及(jí)調控铁(tiě)电-順电相變(biàn)温(wēn)度(dù)區(qū)間(jiān)。正(zhèng)因(yīn)如(rú)此(cǐ)，钛酸铅(qiān)及(jí)其(qí)摻雜物(wù)均屬于(yú)典型的(de)鈣钛矿铁(tiě)电體(tǐ)，且(qiě)具有(yǒu)較好(hǎo)的(de)負膨脹性(xìng)能(néng)。
結構與(yǔ)性(xìng)質(zhì)[2]
钛酸铅(qiān)常温(wēn)下(xià)屬四(sì)方(fāng)晶系，見(jiàn)图(tú)：
钛酸铅(qiān)是(shì)一(yī)種(zhǒng)黃色(sè)晶體(tǐ)，相对密度(dù)7.52g/cm3，難溶于(yú)水(shuǐ)，可(kě)溶于(yú)濃盐(yán)酸、硝酸和(hé)氫氟酸。钛酸铅(qiān)是(shì)一(yī)種(zhǒng)重要(yào)的(de)鈣钛矿铁(tiě)电體(tǐ)，在(zài)居(jū)里(lǐ)點(diǎn)（490℃）以(yǐ)上(shàng)，为(wèi)立方(fāng)順电相，在(zài)居(jū)里(lǐ)點(diǎn)以(yǐ)下(xià)，为(wèi)四(sì)方(fāng)铁(tiě)电相。發(fà)生(shēng)铁(tiě)电-順电相變(biàn)时(shí)，相變(biàn)过(guò)程中(zhōng)伴随一(yī)个(gè)較大(dà)的(de)負热(rè)膨脹行为(wèi)。同(tóng)时(shí)，钛酸铅(qiān)是(shì)典型的(de)各向(xiàng)异(yì)性(xìng)負膨脹材料，其(qí)在(zài)室温(wēn)至(zhì)距離温(wēn)度(dù)範圍内均表(biǎo)現(xiàn)出热(rè)縮冷(lěng)脹行为(wèi)，即負热(rè)膨脹（NTE）。此(cǐ)外(wài)，還(huán)可(kě)以(yǐ)通过(guò)元(yuán)素摻雜的(de)方(fāng)式，改變(biàn)钛酸铅(qiān)的(de)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)（铁(tiě)电-順电相變(biàn)温(wēn)度(dù)）以(yǐ)及(jí)調控铁(tiě)电-順电相變(biàn)温(wēn)度(dù)區(qū)間(jiān)。正(zhèng)因(yīn)如(rú)此(cǐ)，钛酸铅(qiān)及(jí)其(qí)摻雜物(wù)均屬于(yú)典型的(de)鈣钛矿铁(tiě)电體(tǐ)，且(qiě)具有(yǒu)較好(hǎo)的(de)負膨脹性(xìng)能(néng)。
結構與(yǔ)性(xìng)質(zhì)[2]
钛酸铅(qiān)常温(wēn)下(xià)屬四(sì)方(fāng)晶系，見(jiàn)图(tú)：
晶體(tǐ)結構的(de)特點(diǎn)是(shì)由(yóu)O2-離子和(hé)Pb2+離子共(gòng)同(tóng)近(jìn)似按立方(fāng)密堆(duī)積排列，Pb2+離子位(wèi)于(yú)O2-八面(miàn)體(tǐ)空(kōng)隙中(zhōng)；離子的(de)配位(wèi)數是(shì)6，形成(chéng)的(de)[TiO6]八面(miàn)體(tǐ)各以(yǐ)頂角(jiǎo)相連(lián)，Pb2+-又處(chù)于(yú)八面(miàn)體(tǐ)[TiO6]空(kōng)隙中(zhōng)，Pb2+的(de)配位(wèi)數是(shì)12。理想(xiǎng)的(de)鈣钛矿型結構應(yìng)为(wèi)立方(fāng)晶系，但钛酸铅(qiān)晶體(tǐ)常温(wēn)下(xià)畸變(biàn)为(wèi)四(sì)方(fāng)晶系，當温(wēn)度(dù)高(gāo)于(yú)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)时(shí)，晶體(tǐ)为(wèi)立方(fāng)晶系。
應(yìng)用(yòng)[2-4]
1. 起移峰(fēng)作(zuò)用(yòng)
在(zài)铁(tiě)电體(tǐ)中(zhōng)引入(rù)某種(zhǒng)添加物(wù)生(shēng)成(chéng)固溶體(tǐ)，改變(biàn)晶胞參數和(hé)離子問(wèn)的(de)相互關(guān)系，可(kě)使居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)向(xiàng)低温(wēn)或(huò)高(gāo)温(wēn)方(fāng)向(xiàng)移動(dòng)，这(zhè)就(jiù)是(shì)“移峰(fēng)效應(yìng)”。 BaTiO3一(yī)類(lèi)铁(tiě)电體(tǐ)具有(yǒu)很高(gāo)的(de)介电常數，純钛酸鋇陶瓷的(de)介电常數在(zài)室温(wēn)时(shí)約为(wèi)1 400，而(ér)在(zài)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)附近(jìn)(120℃)介电常數增加很快(kuài)，可(kě)高(gāo)达(dá)6 000-100 000，这(zhè)可(kě)用(yòng)来制造小體(tǐ)積大(dà)容量(liàng)的(de)陶瓷电容器。由(yóu)于(yú)在(zài)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)附近(jìn)介电常數增加很快(kuài)，有(yǒu)时(shí)为(wèi)了在(zài)工作(zuò)情況(室温(wēn)附近(jìn))材料的(de)介电常數和(hé)温(wēn)度(dù)關(guān)系尽可(kě)能(néng)平緩，即要(yào)求居(jū)里(lǐ)點(diǎn)远離室温(wēn)温(wēn)度(dù)，这(zhè)时(shí)可(kě)加入(rù)钛酸铅(qiān)，可(kě)使BaTiO3居(jū)里(lǐ)點(diǎn)升(shēng)高(gāo)。钛酸铅(qiān)一(yī)般在(zài)陶瓷元(yuán)件(jiàn)中(zhōng)占组成(chéng)的(de)10％ -20％ 。
2. 制备壓电陶瓷元(yuán)件(jiàn)
作(zuò)为(wèi)锆钛酸铅(qiān)(PZT)壓电陶瓷的(de)基本(běn)组份。锆钛铅(qiān)是(shì)5O年(nián)代(dài)初出現(xiàn)的(de)壓电性(xìng)能(néng)優良的(de)壓电陶瓷。由(yóu)于(yú)純的(de)钛酸铅(qiān)陶瓷難于(yú)燒結长(cháng)期沒(méi)有(yǒu)實(shí)用(yòng)，近(jìn)年(nián)，改性(xìng) 的(de)钛酸铅(qiān)已應(yìng)用(yòng)于(yú)高(gāo)頻陶瓷濾波(bō)器、聲表(biǎo)面(miàn)波(bō)器件(jiàn)、無損探傷、醫療診斷探头(tóu)等。
3.制备紅(hóng)外(wài)线傳感(gǎn)器
钛酸的(de)热(rè)释电現(xiàn)象(xiàng)制作(zuò)的(de)热(rè)释电陶瓷可(kě)用(yòng)作(zuò)紅(hóng)外(wài)傳感(gǎn)器。其(qí)應(yìng)用(yòng)領域，從烹調用(yòng)敏感(gǎn)元(yuán)件(jiàn)、排气(qì)气(qì)體(tǐ)温(wēn)度(dù)敏感(gǎn)元(yuán)件(jiàn)，来客知報器、入(rù)侵者(zhě)警報器、火(huǒ)災報警器待民(mín)用(yòng)機(jī)器，旋轉(zhuǎn)體(tǐ)、高(gāo)温(wēn)體(tǐ)的(de)非(fēi)接觸温(wēn)度(dù)測量(liàng)和(hé)非(fēi)破壞性(xìng)檢等工業領域，到(dào)装人(rén)人(rén)造地(dì)球衛星(xīng)作(zuò)环(huán)境污染監測和(hé)资源調查、皮(pí)膚温(wēn)度(dù)測量(liàng)、導彈檢測等學(xué)術(shù)、醫學(xué)、军事(shì)等。
4.制备正(zhèng)温(wēn)度(dù)系數熟敏电阻(Prc)
正(zhèng)温(wēn)度(dù)系數热(rè)敏电阻(PTC)的(de)主要(yào)成(chéng)份是(shì)BaTiO3、SrTiO3和(hé)PbTiO3，由(yóu)于(yú)其(qí)固溶比不(bù)同(tóng)，因(yīn)而(ér)电阻上(shàng)升(shēng)温(wēn)度(dù)也(yě)不(bù)同(tóng)。PTC大(dà)體(tǐ)用(yòng)于(yú)温(wēn)度(dù)敏感(gǎn)元(yuán)件(jiàn)、限电流元(yuán)件(jiàn)及(jí)恒温(wēn)發(fà)热(rè)體(tǐ)等方(fāng)面(miàn)。利用(yòng)PTC的(de)电阻一(yī)温(wēn)度(dù)特性(xìng)主要(yào)用(yòng)于(yú)各種(zhǒng)家(jiā)用(yòng)电器的(de)过(guò)热(rè)警報器以(yǐ)及(jí)馬达(dá)的(de)过(guò)热(rè)保護；另(lìng)一(yī)類(lèi)是(shì)利用(yòng)PTC的(de)静(jìng)态特性(xìng)的(de)温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)，主要(yào)用(yòng)于(yú)液位(wèi)计。限电流元(yuán)件(jiàn)應(yìng)用(yòng)于(yú)电子电路(lù)的(de)过(guò)流保護、彩电的(de)自(zì)動(dòng)消磁，近(jìn)年(nián)来廣泛用(yòng)于(yú)冰箱(xiāng)、空(kōng)調器等的(de)馬达(dá)起動(dòng)。PTC恒温(wēn)發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)應(yìng)用(yòng)于(yú)家(jiā)用(yòng)电器具有(yǒu)構造簡單、容易恒温(wēn)、無过(guò)热(rè)危險、安(ān)全(quán)可(kě)靠等優點(diǎn)。從小功率發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)，如(rú)电子驅蚊器、發(fà)钳(燙發(fà)器)、电热(rè)水(shuǐ)壺、电吹风、电飯锅等發(fà)展为(wèi)大(dà)功率峰(fēng)窩狀發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)，廣泛用(yòng)于(yú)干(gàn)燥機(jī)、温(wēn)风暖房(fáng)機(jī)等。目前(qián)進(jìn)一(yī)步獲得了多(duō)種(zhǒng)工業用(yòng)途，如(rú)电烙铁(tiě)、石(dàn)油(yóu)汽化(huà)發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)、汽車冷(lěng)起動(dòng)恒温(wēn)加热(rè)器等。
5. 制备複合材料。
如(rú)制备一(yī)種(zhǒng)含钛酸铅(qiān)和(hé)/或(huò)摻雜钛酸铅(qiān)陶瓷颗(kē)粒(lì)的(de)鋁(lǚ)基或(huò)铜(tóng)基複合材料，所(suǒ)述複合材料以(yǐ)體(tǐ)積百分(fēn)比计，由(yóu)30~95%金(jīn)屬相和(hé)5~70%陶瓷相两(liǎng)部分(fēn)制成(chéng)，所(suǒ)述金(jīn)屬相为(wèi)純铜(tóng)、铜(tóng)合金(jīn)、純鋁(lǚ)或(huò)鋁(lǚ)合金(jīn)，陶瓷相为(wèi)钛酸铅(qiān)和(hé)/或(huò)摻雜钛酸铅(qiān)，其(qí)化(huà)學(xué)式为(wèi)：PbMxTi1-xO3，其(qí)中(zhōng)0≤x≤1，M=Fe、Zn、Nb、Mg、(Nb2/3Mg1/3)、Zr中(zhōng)的(de)一(yī)種(zhǒng)或(huò)几種(zhǒng)。
該複合材料可(kě)用(yòng)于(yú)半導體(tǐ)器件(jiàn)封(fēng)装和(hé)航空(kōng)、航天(tiān)、电子、儀器儀表(biǎo)等需要(yào)低热(rè)膨脹、高(gāo)热(rè)導材料的(de)領域。還(huán)可(kě)用(yòng)于(yú)制备一(yī)種(zhǒng)铌鎂酸铅(qiān)、钛酸铅(qiān)和(hé)锆钛酸铅(qiān)异(yì)質(zhì)結構薄膜，铌鎂酸铅(qiān)-钛酸铅(qiān)和(hé)锆钛酸铅(qiān)薄膜以(yǐ)不(bù)同(tóng)的(de)順序组成(chéng)多(duō)层(céng)异(yì)質(zhì)結構薄膜。本(běn)發(fà)明(míng)降低了容温(wēn)變(biàn)化(huà)率，提(tí)高(gāo)了介电峰(fēng)的(de)宽(kuān)化(huà)，增大(dà)其(qí)應(yìng)用(yòng)領域。有(yǒu)效地(dì)提(tí)高(gāo)了薄膜的(de)介电性(xìng)能(néng)，降低了薄膜的(de)电導率。同(tóng)时(shí)异(yì)質(zhì)結構中(zhōng)的(de)界面(miàn)效應(yìng)能(néng)有(yǒu)效的(de)阻礙电子和(hé)空(kōng)穴的(de)傳遞，降低漏电流，提(tí)高(gāo)铁(tiě)电性(xìng)能(néng)。
制备 [2]
1.固相混合法(fǎ)
这(zhè)是(shì)制备钛酸铅(qiān)最(zuì)早(zǎo)采用(yòng)的(de)方(fāng)法(fǎ)。它是(shì)将PbCO3和(hé)TiO2按一(yī)定的(de)配比混合，研磨，达(dá)到(dào)足夠的(de)均勻度(dù)和(hé)细(xì)度(dù)后，在(zài)400℃煅燒，直(zhí)接合成(chéng)；或(huò)将适當配比PbO與(yǔ)TiO2，再低温(wēn)共(gòng)熔合成(chéng)。最(zuì)近(jìn)研究了采用(yòng)不(bù)同(tóng)铅(qiān)、钛氧化(huà)物(wù)機(jī)械共(gòng)溶法(fǎ)制备钛酸铅(qiān)的(de)方(fāng)法(fǎ)，提(tí)出采用(yòng)PbO2／TiO2为(wèi)原料，經(jīng)高(gāo)能(néng)球磨機(jī)磨细(xì)，不(bù)需煅燒，即可(kě)制备PbTiO3。固體(tǐ)煅燒和(hé)共(gòng)熔法(fǎ)簡便易行，它的(de)最(zuì)大(dà)缺點(diǎn)是(shì)PbO揮發(fà)，難以(yǐ)保证PbTiO3中(zhōng)PbO和(hé)TiO2的(de)比例；機(jī)械混合很難保证混合均勻，且(qiě)在(zài)研磨过(guò)程中(zhōng)带(dài)人(rén)雜質(zhì)，影響産品質(zhì)量(liàng)，該法(fǎ)生(shēng)産的(de)钛酸铅(qiān)粒(lì)度(dù)大(dà)，影響电子陶瓷元(yuán)件(jiàn)質(zhì)量(liàng)。
2. 液相沉淀法(fǎ)
固相法(fǎ)由(yóu)于(yú)采用(yòng)的(de)是(shì)機(jī)械混合法(fǎ)，實(shí)際上(shàng)很難保证铅(qiān)與(yǔ)钛原料的(de)混合均勻，因(yīn)而(ér)影響産品純度(dù)。液相法(fǎ)是(shì)将原料在(zài)液相中(zhōng)均勻地(dì)分(fēn)散，混合，然后通过(guò)反(fǎn)應(yìng)或(huò)其(qí)它方(fāng)式使溶液中(zhōng)均勻分(fēn)散的(de)離子、分(fēn)子産生(shēng)固體(tǐ)微粒(lì)，分(fēn)離后經(jīng)高(gāo)温(wēn)處(chù)理，制备産品。液相法(fǎ)的(de)共(gòng)同(tóng)特點(diǎn)是(shì)这(zhè)種(zhǒng)混合方(fāng)式可(kě)使钛、铅(qiān)原料實(shí)現(xiàn)充分(fēn)混合。它主要(yào)有(yǒu)以(yǐ)下(xià)几種(zhǒng)方(fāng)式：
1.共(gòng)同(tóng)沉淀法(fǎ)、2.分(fēn)步沉淀法(fǎ)3.气(qì)相法(fǎ)
主要(yào)參考资料
[1] CN201510113366.4 含钛酸铅(qiān)和(hé)/或(huò)摻雜钛酸铅(qiān)陶瓷颗(kē)粒(lì)的(de)鋁(lǚ)基或(huò)铜(tóng)基複合材料
[2] 电子陶瓷材料—钛酸铅(qiān)的(de)制备方(fāng)法(fǎ)與(yǔ)應(yìng)用(yòng)
[3] CN201710046406.7铌鎂酸铅(qiān)-钛酸铅(qiān)和(hé)锆钛酸铅(qiān)异(yì)質(zhì)結構薄膜及(jí)其(qí)制备方(fāng)法(fǎ)[4] CN201410207459.9一(yī)種(zhǒng)柔性(xìng)基底上(shàng)钛酸铅(qiān)/氧化(huà)鋅複合納米(mǐ)結構的(de)制备方(fāng)法(fǎ)
應(yìng)用(yòng)[2-4]
1. 起移峰(fēng)作(zuò)用(yòng)
在(zài)铁(tiě)电體(tǐ)中(zhōng)引入(rù)某種(zhǒng)添加物(wù)生(shēng)成(chéng)固溶體(tǐ)，改變(biàn)晶胞參數和(hé)離子問(wèn)的(de)相互關(guān)系，可(kě)使居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)向(xiàng)低温(wēn)或(huò)高(gāo)温(wēn)方(fāng)向(xiàng)移動(dòng)，这(zhè)就(jiù)是(shì)“移峰(fēng)效應(yìng)”。 BaTiO3一(yī)類(lèi)铁(tiě)电體(tǐ)具有(yǒu)很高(gāo)的(de)介电常數，純钛酸鋇陶瓷的(de)介电常數在(zài)室温(wēn)时(shí)約为(wèi)1 400，而(ér)在(zài)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)附近(jìn)(120℃)介电常數增加很快(kuài)，可(kě)高(gāo)达(dá)6 000-100 000，这(zhè)可(kě)用(yòng)来制造小體(tǐ)積大(dà)容量(liàng)的(de)陶瓷电容器。由(yóu)于(yú)在(zài)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)附近(jìn)介电常數增加很快(kuài)，有(yǒu)时(shí)为(wèi)了在(zài)工作(zuò)情況(室温(wēn)附近(jìn))材料的(de)介电常數和(hé)温(wēn)度(dù)關(guān)系尽可(kě)能(néng)平緩，即要(yào)求居(jū)里(lǐ)點(diǎn)远離室温(wēn)温(wēn)度(dù)，这(zhè)时(shí)可(kě)加入(rù)钛酸铅(qiān)，可(kě)使BaTiO3居(jū)里(lǐ)點(diǎn)升(shēng)高(gāo)。钛酸铅(qiān)一(yī)般在(zài)陶瓷元(yuán)件(jiàn)中(zhōng)占组成(chéng)的(de)10％ -20％ 。
2. 制备壓电陶瓷元(yuán)件(jiàn)
作(zuò)为(wèi)锆钛酸铅(qiān)(PZT)壓电陶瓷的(de)基本(běn)组份。锆钛铅(qiān)是(shì)5O年(nián)代(dài)初出現(xiàn)的(de)壓电性(xìng)能(néng)優良的(de)壓电陶瓷。由(yóu)于(yú)純的(de)钛酸铅(qiān)陶瓷難于(yú)燒結长(cháng)期沒(méi)有(yǒu)實(shí)用(yòng)，近(jìn)年(nián)，改性(xìng) 的(de)钛酸铅(qiān)已應(yìng)用(yòng)于(yú)高(gāo)頻陶瓷濾波(bō)器、聲表(biǎo)面(miàn)波(bō)器件(jiàn)、無損探傷、醫療診斷探头(tóu)等。
3.制备紅(hóng)外(wài)线傳感(gǎn)器
钛酸的(de)热(rè)释电現(xiàn)象(xiàng)制作(zuò)的(de)热(rè)释电陶瓷可(kě)用(yòng)作(zuò)紅(hóng)外(wài)傳感(gǎn)器。其(qí)應(yìng)用(yòng)領域，從烹調用(yòng)敏感(gǎn)元(yuán)件(jiàn)、排气(qì)气(qì)體(tǐ)温(wēn)度(dù)敏感(gǎn)元(yuán)件(jiàn)，来客知報器、入(rù)侵者(zhě)警報器、火(huǒ)災報警器待民(mín)用(yòng)機(jī)器，旋轉(zhuǎn)體(tǐ)、高(gāo)温(wēn)體(tǐ)的(de)非(fēi)接觸温(wēn)度(dù)測量(liàng)和(hé)非(fēi)破壞性(xìng)檢等工業領域，到(dào)装人(rén)人(rén)造地(dì)球衛星(xīng)作(zuò)环(huán)境污染監測和(hé)资源調查、皮(pí)膚温(wēn)度(dù)測量(liàng)、導彈檢測等學(xué)術(shù)、醫學(xué)、军事(shì)等。
4.制备正(zhèng)温(wēn)度(dù)系數熟敏电阻(Prc)
正(zhèng)温(wēn)度(dù)系數热(rè)敏电阻(PTC)的(de)主要(yào)成(chéng)份是(shì)BaTiO3、SrTiO3和(hé)PbTiO3，由(yóu)于(yú)其(qí)固溶比不(bù)同(tóng)，因(yīn)而(ér)电阻上(shàng)升(shēng)温(wēn)度(dù)也(yě)不(bù)同(tóng)。PTC大(dà)體(tǐ)用(yòng)于(yú)温(wēn)度(dù)敏感(gǎn)元(yuán)件(jiàn)、限电流元(yuán)件(jiàn)及(jí)恒温(wēn)發(fà)热(rè)體(tǐ)等方(fāng)面(miàn)。利用(yòng)PTC的(de)电阻一(yī)温(wēn)度(dù)特性(xìng)主要(yào)用(yòng)于(yú)各種(zhǒng)家(jiā)用(yòng)电器的(de)过(guò)热(rè)警報器以(yǐ)及(jí)馬达(dá)的(de)过(guò)热(rè)保護；另(lìng)一(yī)類(lèi)是(shì)利用(yòng)PTC的(de)静(jìng)态特性(xìng)的(de)温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)，主要(yào)用(yòng)于(yú)液位(wèi)计。限电流元(yuán)件(jiàn)應(yìng)用(yòng)于(yú)电子电路(lù)的(de)过(guò)流保護、彩电的(de)自(zì)動(dòng)消磁，近(jìn)年(nián)来廣泛用(yòng)于(yú)冰箱(xiāng)、空(kōng)調器等的(de)馬达(dá)起動(dòng)。PTC恒温(wēn)發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)應(yìng)用(yòng)于(yú)家(jiā)用(yòng)电器具有(yǒu)構造簡單、容易恒温(wēn)、無过(guò)热(rè)危險、安(ān)全(quán)可(kě)靠等優點(diǎn)。從小功率發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)，如(rú)电子驅蚊器、發(fà)钳(燙發(fà)器)、电热(rè)水(shuǐ)壺、电吹风、电飯锅等發(fà)展为(wèi)大(dà)功率峰(fēng)窩狀發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)，廣泛用(yòng)于(yú)干(gàn)燥機(jī)、温(wēn)风暖房(fáng)機(jī)等。目前(qián)進(jìn)一(yī)步獲得了多(duō)種(zhǒng)工業用(yòng)途，如(rú)电烙铁(tiě)、石(dàn)油(yóu)汽化(huà)發(fà)热(rè)元(yuán)件(jiàn)、汽車冷(lěng)起動(dòng)恒温(wēn)加热(rè)器等。
5. 制备複合材料。
如(rú)制备一(yī)種(zhǒng)含钛酸铅(qiān)和(hé)/或(huò)摻雜钛酸铅(qiān)陶瓷颗(kē)粒(lì)的(de)鋁(lǚ)基或(huò)铜(tóng)基複合材料，所(suǒ)述複合材料以(yǐ)體(tǐ)積百分(fēn)比计，由(yóu)30~95%金(jīn)屬相和(hé)5~70%陶瓷相两(liǎng)部分(fēn)制成(chéng)，所(suǒ)述金(jīn)屬相为(wèi)純铜(tóng)、铜(tóng)合金(jīn)、純鋁(lǚ)或(huò)鋁(lǚ)合金(jīn)，陶瓷相为(wèi)钛酸铅(qiān)和(hé)/或(huò)摻雜钛酸铅(qiān)，其(qí)化(huà)學(xué)式为(wèi)：PbMxTi1-xO3，其(qí)中(zhōng)0≤x≤1，M=Fe、Zn、Nb、Mg、(Nb2/3Mg1/3)、Zr中(zhōng)的(de)一(yī)種(zhǒng)或(huò)几種(zhǒng)。
該複合材料可(kě)用(yòng)于(yú)半導體(tǐ)器件(jiàn)封(fēng)装和(hé)航空(kōng)、航天(tiān)、电子、儀器儀表(biǎo)等需要(yào)低热(rè)膨脹、高(gāo)热(rè)導材料的(de)領域。還(huán)可(kě)用(yòng)于(yú)制备一(yī)種(zhǒng)铌鎂酸铅(qiān)、钛酸铅(qiān)和(hé)锆钛酸铅(qiān)异(yì)質(zhì)結構薄膜，铌鎂酸铅(qiān)-钛酸铅(qiān)和(hé)锆钛酸铅(qiān)薄膜以(yǐ)不(bù)同(tóng)的(de)順序组成(chéng)多(duō)层(céng)异(yì)質(zhì)結構薄膜。本(běn)發(fà)明(míng)降低了容温(wēn)變(biàn)化(huà)率，提(tí)高(gāo)了介电峰(fēng)的(de)宽(kuān)化(huà)，增大(dà)其(qí)應(yìng)用(yòng)領域。有(yǒu)效地(dì)提(tí)高(gāo)了薄膜的(de)介电性(xìng)能(néng)，降低了薄膜的(de)电導率。同(tóng)时(shí)异(yì)質(zhì)結構中(zhōng)的(de)界面(miàn)效應(yìng)能(néng)有(yǒu)效的(de)阻礙电子和(hé)空(kōng)穴的(de)傳遞，降低漏电流，提(tí)高(gāo)铁(tiě)电性(xìng)能(néng)。
制备 [2]
1.固相混合法(fǎ)
这(zhè)是(shì)制备钛酸铅(qiān)最(zuì)早(zǎo)采用(yòng)的(de)方(fāng)法(fǎ)。它是(shì)将PbCO3和(hé)TiO2按一(yī)定的(de)配比混合，研磨，达(dá)到(dào)足夠的(de)均勻度(dù)和(hé)细(xì)度(dù)后，在(zài)400℃煅燒，直(zhí)接合成(chéng)；或(huò)将适當配比PbO與(yǔ)TiO2，再低温(wēn)共(gòng)熔合成(chéng)。最(zuì)近(jìn)研究了采用(yòng)不(bù)同(tóng)铅(qiān)、钛氧化(huà)物(wù)機(jī)械共(gòng)溶法(fǎ)制备钛酸铅(qiān)的(de)方(fāng)法(fǎ)，提(tí)出采用(yòng)PbO2／TiO2为(wèi)原料，經(jīng)高(gāo)能(néng)球磨機(jī)磨细(xì)，不(bù)需煅燒，即可(kě)制备PbTiO3。固體(tǐ)煅燒和(hé)共(gòng)熔法(fǎ)簡便易行，它的(de)最(zuì)大(dà)缺點(diǎn)是(shì)PbO揮發(fà)，難以(yǐ)保证PbTiO3中(zhōng)PbO和(hé)TiO2的(de)比例；機(jī)械混合很難保证混合均勻，且(qiě)在(zài)研磨过(guò)程中(zhōng)带(dài)人(rén)雜質(zhì)，影響産品質(zhì)量(liàng)，該法(fǎ)生(shēng)産的(de)钛酸铅(qiān)粒(lì)度(dù)大(dà)，影響电子陶瓷元(yuán)件(jiàn)質(zhì)量(liàng)。
2. 液相沉淀法(fǎ)
固相法(fǎ)由(yóu)于(yú)采用(yòng)的(de)是(shì)機(jī)械混合法(fǎ)，實(shí)際上(shàng)很難保证铅(qiān)與(yǔ)钛原料的(de)混合均勻，因(yīn)而(ér)影響産品純度(dù)。液相法(fǎ)是(shì)将原料在(zài)液相中(zhōng)均勻地(dì)分(fēn)散，混合，然后通过(guò)反(fǎn)應(yìng)或(huò)其(qí)它方(fāng)式使溶液中(zhōng)均勻分(fēn)散的(de)離子、分(fēn)子産生(shēng)固體(tǐ)微粒(lì)，分(fēn)離后經(jīng)高(gāo)温(wēn)處(chù)理，制备産品。液相法(fǎ)的(de)共(gòng)同(tóng)特點(diǎn)是(shì)这(zhè)種(zhǒng)混合方(fāng)式可(kě)使钛、铅(qiān)原料實(shí)現(xiàn)充分(fēn)混合。它主要(yào)有(yǒu)以(yǐ)下(xià)几種(zhǒng)方(fāng)式：
1.共(gòng)同(tóng)沉淀法(fǎ)、2.分(fēn)步沉淀法(fǎ)3.气(qì)相法(fǎ)
主要(yào)參考资料
[1] CN201510113366.4 含钛酸铅(qiān)和(hé)/或(huò)摻雜钛酸铅(qiān)陶瓷颗(kē)粒(lì)的(de)鋁(lǚ)基或(huò)铜(tóng)基複合材料
[2] 电子陶瓷材料—钛酸铅(qiān)的(de)制备方(fāng)法(fǎ)與(yǔ)應(yìng)用(yòng)
[3] CN201710046406.7铌鎂酸铅(qiān)-钛酸铅(qiān)和(hé)锆钛酸铅(qiān)异(yì)質(zhì)結構薄膜及(jí)其(qí)制备方(fāng)法(fǎ)[4] CN201410207459.9一(yī)種(zhǒng)柔性(xìng)基底上(shàng)钛酸铅(qiān)/氧化(huà)鋅複合納米(mǐ)結構的(de)制备方(fāng)法(fǎ)
