水热条件下钛酸钡粉体晶粒形成机理

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对于采用加直流电场水热法制备的BaTiO_3粉体体系,测定了反应过程中外加直流电场电流和反应后溶液中残余OH ̄-量。水热反应初期,电流随着反应温度的升高而增大。反应继续进行,电流达到极大值,然后急剧减小。反应温度越高,反应时间越长,反应后溶液里残余的OH ̄-量越少。结合粉体物相和晶粒形貌的表征,对水热条件下BaTiO_3晶粒的形成机理进行了探讨。在反应初期,随着温度的升高,前驱物逐渐溶解,体系中导电离子数不断增多,因此电流不断增大。溶液中OH ̄-与从前驱物TiO_2粒子溶解进入溶液的钛氧基团结合形成羟基化的生长基元,它们与Ba ̄2+一起在晶核生长界面上叠合、脱水、结晶,从而使BaTO_3晶粒长大。BaTiO_3晶粒生成反应消耗体系中导电离子数,由于无其他新导电离子来源,所以电流达到极大值后又迅速减小。
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