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以醋酸铅和钛酸四丁酯为原料,乙醇胺和氢氧化钠为矿化剂,去离子水为溶剂,聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)为添加剂,采用水热法合成钛酸铅纳米结构,通过改变矿化剂和添加剂的种类和浓度实现产物物相和形貌的可控生长。用乙醇胺作为矿化剂时,在不同浓度下可分别得到针状PX相钛酸铅和树枝状PY相钛酸铅；用氢氧化钠作为矿化剂时可合成颗粒状PE相钛酸铅,且PX相比PE相钛酸铅具有更大的各向异性。此外,PX相和PY相钛酸铅在一定温度下都能转变为PE相钛酸铅,它们的转变温度分别为560℃和570℃。PX相钛酸铅纳米针相变前后的生长方向都为[110]。单根PX相钛酸铅纳米针的电输运是一种热离子发射的行为,其电导率随测试温度升高而逐渐增大。
以2 mol/L的NaOH作为矿化剂,PVA作为添加剂时,随着PVA浓度的增加分别可合成纳米片、纳米棒以及纳米晶；用PVA+PAA作为添加剂时可合成纳米线；只用PAA作为添加剂时可合成微米球。钛酸铅纳米棒和纳米线都是沿着[001]方向生长。拉曼光谱研究表明,随着产物尺寸的减小,A1(1TO)振动模相对于E(1TO)振动模的强度逐渐减弱且宽化,直到形貌为纳米线时完全消失,而此时纳米线的E(1TO)振动模频率向高频方向有较大移动,分析其原因是认为尺寸减小使振动模宽化减弱,而各向异性的增大使振动模频率向高频移动。
用水热合成的钛酸铅纳米晶作为陶瓷粉体,采用传统烧结工艺制备了钛酸铅陶瓷。在950℃下烧结的陶瓷致密性较好,气孔较少,晶粒尺寸大小为100～500 nm。陶瓷居里温度随测试频率的增大而向低温方向移动,同时介电常数随测试频率的增大而降低,这可能是由于氧空位诱导的介电极化对低频信号的响应要好于对高频信号的响应。利用PFM对钛酸铅陶瓷的电畴结构进行研究,结果表明陶瓷具有复杂的电畴结构,同时存在180°畴和90°畴。