基本信息:
CAS:12031-47-9;EINECS:234-751-2;
分子式:
H14La2O7Ti2;分子量:499.65196;
物理化学性质:性质描述: 钛酸(12031-47-9)的性状:其外观呈黑色粉末状。
生产方法及其他:钛酸镧(12031-47-9)的危害性:本品通常对水是不危害的,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。
储存条件:常温常压下稳定。常温密闭,阴凉通风干燥处。
计算化学数据
1、
氢键供体数量:0;2、氢键受体数量:7;3、可旋转
化学键数量:0;4、拓扑分子极性表面积(TPSA):7;5、重原子数量:11;6、表面电荷:0。
Ta掺杂钛酸镧陶瓷的铁电和介电性能
采用传统固相反应法制备 LaTiTO(T摩尔分数x=0、0.1、0.2、0.3)陶瓷,对其
晶体结构、表面形貌、铁电性能和介电性能进行了研究,实验结果表明,T掺 杂 LaTiO 陶瓷,Ta 取代B位的 Ti ,形成LaTiTaO 固溶体,提高钛酸镧陶瓷的铁电和介电性能,在x=0.2时,LaTiTaO 陶瓷的铁电性能和介电性能达最大值(剩余极化强度Pr=0.3μC/cm ,
介电常数ε=5600)。同时研究发现该陶瓷在高频区性能稳定。
晶体结构
随着Ta掺量的微小变化,其主晶相是ABO 的焦
崂山绿石结构,即Ta掺入 LaTiO 陶瓷晶格中形成固溶体。随着Ta掺杂的变化,在x=0.2时杂峰最少,随着掺杂量的增加杂峰又开始增加,其原因可能是由于掺入的Ta超过了其在陶瓷中的固溶度,多余的Ta没有进入固溶体晶格,而与其他元素形成杂相。
表面形貌
纯LaTiO 陶瓷和掺Ta的 LaTiTaO陶瓷均较致密。与纯 LaTiO 陶瓷 相比,随着Ta量的增加,LaTiTaO 的陶瓷晶粒尺寸总体趋于减小,说明Ta掺入可细化陶瓷的晶粒。同时陶瓷晶粒形状也发生微小变化,纯钛酸镧陶瓷的晶粒形状近似为球状,晶粒尺寸为Φ(1~5)μm,随着掺Ta量的增加,在x=0.2时出现了较多的片状晶粒。
铁电性能
随着掺Ta量的增加,陶瓷的铁电性增强。当x=0.2,
电场强度E=40kV/cm时,样品的剩余极化强度P=0.3μC/cm (可能是测量E不够导致P小),继续增加掺Ta量,铁电性又急剧下降,这可能与Ta掺入使陶瓷晶粒细化而导致极化反转较难有关。
介电性能
随着掺Ta量的增加,LaTiTaO 陶瓷的ε增大,在x=0.2时,增幅减小;在x=0.2和x=0.3时,LaTiTaO 陶瓷的ε非常接近,且在x=0.3时,LaTiTaO 陶瓷的ε达最大(ε=5600)。随着掺Ta量得增加,在-25~140℃范围内LaTiTaO 陶瓷的tanδ比纯钛酸镧低,且随着温度增加陶瓷的、tanδ呈增大趋势,但tanδ都不大。
测试频率较小时,随着f增大,陶瓷的ε急剧减小;当f\u003e100kHz后,ε 随着f变化略有减小,最后慢慢趋于水平。当x\u003c0.2时,LaTiTaO 陶瓷的室温tanδ随f增加而减小;当x≥0.2时,LaTiTaO 陶瓷的室温ε、tanδ随频率增加而变化幅度很小,趋于稳定值。综上说明,Ta掺杂量x=0.2时,LaTiTaO 陶瓷性能达到最佳,且LaTiTaO 陶瓷适合用在高频工作环境。
钛酸镧氧氮化物粉体的制备与表征
以溶胶 -凝胶法所制备的复合
氧化物LaTiO 粉体为前驱体,氨气为氮化剂,制备了LaTiON氧
氮化物粉体。采用热重 -差热分析(TG-DTA),X射线(XRD)、紫外 -可见
吸收光谱(UV-vis)、氮
吸附比表面仪(BET)、透射电镜(TEM)对前驱体氧化物和合成的氧氮化物进行了表征。结果表明:合成的氧化物LaTiO 粉体活性高,在900℃氮化12h可制备出比表面积为13.51m /g的 LaTiON氧氮化物粉体。随着氮化温度的升高,氧
氮化物的紫外 -可见吸收边界有明显的
红移,纯相 LaTiON的吸收边界为580nm。
粉体制备
将0.02
摩尔偏钛酸丁酯和0.02mol
硝酸镧溶解在0.4mol的
乙二醇中,同时加热搅拌的过程中加入0.1mol的
柠檬酸,在60℃磁力搅拌2h得到透明溶液后升温至130℃继续搅拌12h,形成透明的浅褐色的无沉淀物的凝胶后,置于马弗炉空气气氛中350℃煅烧后得到黑色前驱体粉末。然后在650℃下煅烧2h可以得到LaTiO粉体。将 LaTiO粉体均匀地平铺在
刚玉舟中,装入管式气氛炉,先通30min氨气排除炉中的空气。控制氨气流量为0.1~ 0.3L/min,升温至700 ~ 900℃。采用程序升温反应,升温
速率为:室温~600℃,10℃/min;600℃以上, 5℃/min。在设定温度下,保温不同时间后,在流动的氨气下,自然冷却至室温,得到钛酸镧的氧
氮化物粉体。
表征技术
用 NETZSCHSTA409 PC/PG分析凝胶的差热 -热失重性质,用D/MAX2550型 X射线衍射仪(CuKα,40V,60 mA)对粉体进行物相分析,测定粉体的物相组成。用H-800透射电镜分析氧氮化物的颗粒形貌和颗粒尺寸。用 MicromeriticsInstruments的ASAP2020型自动
吸附比表面仪测定粉体的比表面积。用PerkinElmerUVLambda900测定粉体的紫外 -
可见光吸收光谱。
参考资料
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