鈦酸鉛(PbTiO?)是一種典型的鈣鈦礦型鐵電性無(wú)機(jī)化合物,相關(guān)性質(zhì)和用途介紹如下:
一、核心理化性質(zhì)
?基礎(chǔ)參數(shù)?:分子量303.07,外觀為淺黃色粉末,密度7.52 g/cm3,折射率2.66,難溶于水,可溶于濃鹽酸、硝酸及氫氟酸。
?晶體與電學(xué)特性?:490℃以下為四方結(jié)晶結(jié)構(gòu),居里溫度約490℃,室溫下自發(fā)極化可達(dá)57 μC/cm2,相對(duì)介電常數(shù)約150-200,機(jī)械品質(zhì)因數(shù)最高可達(dá)1300,壓電耦合系數(shù)K??約0.40。
?安全屬性?:屬于2A類(lèi)致癌物中的無(wú)機(jī)鉛化合物,吸入有害,長(zhǎng)期接觸會(huì)損傷器官,對(duì)水體危害極大,需按UN 2291危險(xiǎn)品規(guī)范運(yùn)輸。
二、主要制備方法
?固相法?:以PbO和TiO?為原料,等摩爾混合后在400℃左右煅燒,工藝簡(jiǎn)單成本低,但產(chǎn)物粒度較粗。
?共沉淀法?:以醋酸鉛和鈦酸四丁酯為前驅(qū)體,在氨水溶液中反應(yīng)沉淀,經(jīng)650℃煅燒得到高純度細(xì)粒度粉末,平均粒度可小于0.3μm。
?溶膠-凝膠法?:可精準(zhǔn)控制微觀結(jié)構(gòu),用于制備鈦酸鉛薄膜、超細(xì)粉末及陶瓷纖維,適合制備摻雜改性的納米陶瓷。
三、核心應(yīng)用場(chǎng)景
?電子陶瓷領(lǐng)域?:作為核心組分制造BaTiO?-PbTiO?、PbZrO?-PbTiO?(PZT)等復(fù)合電子陶瓷,廣泛用于高頻諧振器、高溫壓電換能器,適配10MHz以上高頻電路與高溫超聲波檢測(cè)場(chǎng)景。
?熱釋電器件?:改性后的鈦酸鉛熱釋電陶瓷可制作紅外探測(cè)器,用于衛(wèi)星紅外地平儀、無(wú)需制冷的熱釋電紅外溫度計(jì),具備耐輻射、工作溫度高的優(yōu)勢(shì)。
?能源與光電領(lǐng)域?:銠摻雜鈦酸鉛可實(shí)現(xiàn)n-p型半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變,作為光陰極材料用于光電解水器件,實(shí)現(xiàn)無(wú)偏壓全水分解。
?其他用途?:可作為涂料、琺瑯的顏料使用,基于鈦酸鉛壓電納米線(xiàn)與石墨烯的異質(zhì)結(jié)還可制成高靈敏度壓力傳感器。