钛酸钡纳米管阵列薄膜的合成及性能研究-论文.pdf

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1、研究与开发钛酸钡纳米管阵列薄膜的合成及性能研究廖昕星，邓湘云l12，王黎明，刘鹏伟，李建保(1．海南大学材料与化工学院，海南优势资源化工材料应用技术教育部重点实验室，硅锆钛资源综合开发与利用海南省重点实验室，海口570228；2．天津师范大学物理与电子信息学院，天津500587；5．清华大学材料科学与工程学院，北京100084)摘要：以阳极氧化法制备的Tio纳米管阵列为模板，结合水热法制备了钛酸钡纳米管阵列薄膜。研究了水热反应温度、反应时间对BaTiO纳米管阵列薄膜表观形貌及电学性能的影响。样品经x射线衍射仪表征其晶体结构；扫描电子

2、显微镜观察其微观形貌；以及使用宽频介电阻抗谱仪测试了样品的介电性能。结果表明，在较低的水热温度下即可制得单一立方相的BaTiO纳米管阵列薄膜，纳米管壁厚约5onm，薄膜厚度可达10m；水热反应温度的升高和反应时间的延长有助于样品的结晶度完善和介电性能的提高；未经热处理的薄膜样品在1KHz介电常数可达200。关键词：钛酸钡；纳米管阵列薄膜；水热合成；表观形貌；介电性能中图分类号：TB43文献标识码：A文章编号1001—9642(2014)3-0008—5StudyonHydrothermalSynthesisandPerformanc

3、esofThinFilmBariumTitanateCeramicNano-tubesLIAOXinxing，DENGXiangyun’一WANGLimingLIUPengweiLIJianbao’一。，，，，f1KeyLaboratoryofMinistryofEducat／onforApphcationTechnologyofChem／calMaterialsimHa／nanSuperiorResourcesHa／nanProvincialKeyLaboratoryofResearchonUtilizationofSl—Zr__

4、TiResourcesMaterialsandChemicalEngineeringInstituteHa／nanUniversityhaikou570228China2CollegeofPhysicsandElectronicInformationTianflbNormalUniversityTianjin300387Ch／na3DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringTsinghuaUniversityBe1)ing100084OhIna)Abstract：Thinfilmsofbar

5、iumtitanateceramicnano-tubeswerepreparedviahydrothermalmethodusingTiO，nanotubearraysbyanodizedasatemplate．Todiscussedthathydrothermaltemperatureandreactiontimeeffectedonmorphologyandelectricalpropertiesofsamples．CrystalstructurewereobservedbyX-raydiffractionandandmicro

6、-morphologybyscanningelectronmicroscope；dielectricpropertiesofsampleswerecharacterizedbybroadbanddielectricspectrometer．Theresultsshowthatsinglecubicphasestructureofbariumtitanatenanotubethinfilmscanbeobtainedunderalowtemperature，thethicknessoftubewallisabout30nmandthe

7、lengthofthetubeisabout10m．Thehigherhydrothermaltemperatureandthelongerreactiontimewerehelpfultoenhancethecrystallinityandpromotethedielectricpropertiesofsamples．KeyWords：Bariumtitanate；Nanotubepatternedthinfilm；Hydrothermalmethod；Micro—morphology；Dielectricproperties0引

8、言数，被广泛应用于PTC元件、电容器、微波器件、热敏钛酸钡(BaTiO)具有典型的钙钛矿型结构，是一种电阻器件等地质元器件的制造[121。各种各样的方法被用重要的介电、铁电、压电材料。BaTiO，由于其高介电常于制备BaTiO纳米结构