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Sol-Crystal法による超微粒強誘電体材料の開発

利用溶胶晶体法开发超细铁电材料

基本信息

批准号：
10044159
负责人：
陶山容子
金额：
$ 3.39万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、sol-crystal法によって組成と構造を精密に制御した(Ba_<1-x>Sr_x)TiO_3系(0≦x≦1)固溶体およびPbTiO_3の超微粒子の合成を行った。合成条件を制御することによってx値を制御した(Ba_<1-x>Sr_x)Ti(OR)_6系複合金属アルコキシド単結晶を合成し、それを室温から800℃で熱処理することにより0≦x≦1の各種x値をもつBa_<1-x>Sr_xTiO_3系固溶体超微粒子を合成する方法を確立した。生成(Ba_<1-x>Sr_x)TiO_3の格子定数はx値の増加とともに減少し、x=0.3〜0.4で結晶構造は正方晶から立方晶に変化する。900℃,4時間熱処理物の粒径は20〜80nmで、x=0.3〜0.4の領域で極大を示した。PbTiO_3の合成では、新規にPbTi複合イソプロポキシドを合成し、その低温での熱分解によってPbTiO_3超微粒子を合成する方法を開発した。本法で生成するPbTiO_3は、100℃以下では非晶質であるが、熱処理温度の上昇とともに結晶化し、200℃では準安定正方晶、450℃では擬立方晶、さらに高温では正方晶となることが分かった。粒径は数nm〜50nmであった。(Ba_<1-x>Sr_x)TiO_3固溶体超微粒子およびPBTiO_3超微粒子の通常焼結および放電プラズマ焼結による微粒焼結体資料の作製を行い、その室温、1KHzおよび100KHzでの誘電率測定および複素インピーダンス測定、および周波数分散解析法による電気特性評価を行った。BaTiO_3の1200℃通常焼結による相対密度86%、粒径0.18μmの微粒焼結体では3700の高い誘電率が得られた。1000℃の放電プラズマ焼結では、相対密度99%、粒径0.4μm、誘電率10000が得られた。x=0.1の(Ba_<1-x>Sr_x)TiO_3固溶体の1200℃通常焼結では相対密度が59%と低かったが、室温で1350とかなり高い誘電率を示した。同様に、PbTiO_3でも800℃での通常焼結で粒径0.1μm以下の微粒焼結体が得られ通常より高い誘電率を示すことが分かった。

In this study, the synthesis of ultrafine particles of PbTiO_3 solid solution based on TiO_3 series (Ba_<1-x>Sr_x) TiO_3 system (Ba_<1-x>Sr_x) was carried out using the sol-crystal method. Synthesis Conditionsから800℃でheat treatmentすることにより0≦x≦1のvarious xをもつBa_<1-x>Sr_xTiO_3 series solid solution ultrafine particles をsynthetic method するをestablishedした. The lattice constant of (Ba_<1-x>Sr_x)TiO_3 is generated. The particle size of the heat-treated material at 900℃ and 4 hours is 20~80nm, and the range of x=0.3~0.4 is extremely large. Synthesis of PbTiO_3, new regulation of PbTi composite synthesis, The low-temperature thermal decomposition method and the synthesis method of PbTiO_3 ultrafine particles are also used. This method does not produce PbTiO_3, it produces amorphous PbTiO_3 at temperatures below 100°C, and it crystallizes when the heat treatment temperature rises.し, 200℃ is a quasi-stable tetragonal crystal, 450℃ is a quasi-cubic crystal, and さら is a high-temperature tetragonal crystal and is a tetragonal crystal. The particle size ranges from several nm to 50nm. (Ba_<1-x>Sr_x) TiO_3 solid solution ultrafine particles PBTiO_3 ultrafine particles usual yaki knot および discharge プラズマ焼 knot による fine particle yak composite materialを行い, そのRoom temperature, 1KHz および 100KHz でのelectrical conductivity measurement および complex elementインピーダンス measurement, および frequency dispersion analysis method, and イよる电気characteristics evaluation価を行った. BaTiO_3 is usually baked at 1200℃ and has a density of 86% and a particle size of 0.18μm. The high dielectric constant of BaTiO_3 is 3700. The discharge temperature of 1000℃ is the same as that of 1000℃ discharge heat treatment, the phase density is 99%, the particle size is 0.4μm, and the dielectric constant is 10000. x=0.1の(Ba_<1-x>Sr_x) TiO_3 solid solution is usually baked at 1200℃ and has a phase density of 59% and a low density, and a room temperature of 1350 and a high dielectric constant. The same as that of PbTiO_3, which is usually fired at 800℃ and has a particle size of 0.1 μm or less.

项目成果

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专利数量（0）

I.J.Clark,T.Takeuchi et al: "Hydrothermol@Synthesis@and@Characterization@of@BaTiO_3@fine@powders:precursors,polymorphismand@properties"J.Mater.chem.. 9. 83-91 (1999)

I.J.Clark、T.Takeuchi 等人：“Hydrothermol@Synthesis@and@Characterization@of@BaTiO_3@fine@powders:precursors,polymorphismand@properties”J.Mater.chem.. 9. 83-91 (1999)