论文摘要
钙钛矿高介电常数氧化物是一种应用前景非常广泛的功能材料。由于它有着很好的储存电能和均匀电场的性能，因而在电子、电机行业中都有非常重要的应用，也是当前微电子行业比较热门的研究课题之一。本论文选取了两种新型的类钙钛矿结构的氧化物BaTi2O5和CaCu3Ti4O12为研究对象，对纳米粉体和纳米棒的制备方法及微结构等性质进行了研究，取得了如下有意义的结果：1．通过湿化学方法—Sol-Gel法成功制备得到了最小粒径为50nm的BaTi2O5和最小粒径为0.4μm的CaCu3Ti4O12纳米粉体，并对产物进行了表征。其中CaCu3Ti4O12的制备，文献中多为传统的固相合成法，本文利用EDTA作为螯合剂，通过Sol-Gel法制备，使煅烧温度至少降低100℃，而且具有均匀性好，纯度高，化学计量比准确，工艺简单等优点。2．采用变温拉曼光谱对Sol-Gel法制备的BaTi2O5和CaCu3Ti4O12纳米粉体的声子特性及相变行为进行了研究。本文的变温拉曼光谱研究显示，83～798K的CCTO变温拉曼光谱没有发现CCTO结构相的改变。所以可以得出结论，CCTO在温度100K以下高介电常数的急剧降低与温度的下降所引起的原子位移没有关系。而BaTi2O5在室温下较宽的Raman峰在低温下显著变窄，宽的Raman峰分裂为由数个尖锐的峰组成的Raman峰簇。并且BaTi2O5的Raman谱在740K左右温区内发生一系列的变化，消失了一些振动模，表明结构发生了转变。这可能与BaTi2O5在740K左右的铁电相变过程相关。3．采用水热（溶剂热）合成工艺制备得到了良好的BaTi2O5多晶纳米棒，研究了BaTi2O5纳米棒的生长机制。BaTi2O5纳米棒直径大约30～100nm，长度达到200～400nm。BaTi2O5纳米棒的形成与油酸在正辛烷溶剂中形成棒状胶束有关。通过讨论影响成棒的重要因素，探索出了一些成棒的较优条件。然后，通过改进熔盐法一步反应合成了CCTO纳米棒，纳米棒直径大约50～80nm，长度达到100～250nm。并采用较为经典的Ostwald机制解释了熔盐法制备CCTO纳米棒的生长过程。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 引言1.2 介电材料及其应用3Ti4O12材料及其性质'>1.3 CaCu3Ti4O12材料及其性质2O5材料及其性质'>1.4 BaTi2O5材料及其性质1.5 纳米材料制备的几种方法1.6 本课题的研究目的及科学意义第2章 实验方法和过程2.1 制备方法、原料及设备2.1.1 实验制备方法2.1.2 实验原材料2.1.3 实验设备与器材2.2 测试仪器和方法2.2.1 热分析2.2.2 X-射线衍射（XRD）2.2.3 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）2.2.4 拉曼光谱（Raman spectroscopy）2.2.5 扫描电镜（SEM）2.2.6 透射电镜（TEM）3Ti4O12纳米粉末'>第3章 Sol-Gel法制备CaCu3Ti4O12纳米粉末3.1 引言3.2 实验过程3.2.1 溶胶和凝胶制备3.2.2 粉末预烧3.2.3 产品的表征3.3 实验结果与讨论3.3.1 溶液pH值及反应机理的讨论3Ti4O12的干凝胶DTA曲线'>3.3.2 CaCu3Ti4O12的干凝胶DTA曲线3Ti4O12粉末晶相影响的研究'>3.3.3 煅烧温度对CaCu3Ti4O12粉末晶相影响的研究3Ti4O12的拉曼光谱研究'>3.3.4 CaCu3Ti4O12的拉曼光谱研究3Ti4O12的SEM分析'>3.3.5 CaCu3Ti4O12的SEM分析3.4 本章小结2O5纳米粉末'>第4章 Sol-Gel法制备BaTi2O5纳米粉末4.1 引言4.2 实验过程4.2.1 溶胶和凝胶制备4.2.2 粉末预烧4.2.3 产品的表征4.3 实验结果与讨论4.3.1 反应机理探讨2O5的干凝胶DTA曲线'>4.3.2 BaTi2O5的干凝胶DTA曲线2O5粉末的XRD研究'>4.3.3 不同煅烧温度处理后BaTi2O5粉末的XRD研究2O5的FT-IR分析'>4.3.4 BaTi2O5的FT-IR分析2O5的拉曼光谱研究'>4.3.5 BaTi2O5的拉曼光谱研究2O5的TEM分析'>4.3.6 BaTi2O5的TEM分析4.4 本章小结2O5与CaCu3Ti4O12纳米棒的制备与表征'>第5章 BaTi2O5与CaCu3Ti4O12纳米棒的制备与表征5.1 引言2O5纳米棒的制备与表征'>5.2 BaTi2O5纳米棒的制备与表征5.2.1 实验步骤5.2.2 产品的表征5.2.3 实验结果与讨论5.2.3.1 XRD分析5.2.3.2 TEM分析2O5纳米棒形成机理分析'>5.2.3.3 BaTi2O5纳米棒形成机理分析5.3 CCTO纳米棒的制备与表征5.3.1 实验步骤5.3.2 产品的表征5.3.3 实验结果与讨论5.4 本章小结第6章 结论致谢参考文献
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