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有机酸辅助纳米钛酸钡粉体及其介电陶瓷的制备的综述报告
近年来，因其良好的介电性能，钛酸钡（BaTiO3）材料一直是电子和通信领域中备受关注的材料。BaTiO3材料具有高介电常数、低损耗和较高的压电性能，同时BaTiO3陶瓷在电子器件制备和应用中还具有较大的潜力。然而，大部分的BaTiO3粉体合成方法存在一些缺陷，例如高温煅烧会导致粒径过大、过低的时间效率或是表面缺陷等问题。为了克服这些缺陷，一些学者提出了有机酸辅助合成BaTiO3纳米粉体和介电陶瓷的新方法，本文将对这种方法进行详述及总结。
有机酸辅助BaTiO3纳米粉体的制备方法首先是将Ti和Ba配合物混合在有机酸体系中，并经过高温反应得到BaTiO3的母体粉体。之后，经过球磨和复合添加剂处理，BaTiO3纳米粉体得以制备。这种方法不仅得到了较小的颗粒尺寸和较高的比表面积，还降低了BaTiO3纳米粉体的结晶温度。通过添加不同的有机酸可以调控BaTiO3的粒径大小和比表面积。比如，柠檬酸辅助下，得到的BaTiO3具有尺寸约为20nm左右的纳米颗粒，比表面积高达60m2/g。
此外，有机酸辅助BaTiO3的制备方法还可以通过控制有机酸种类和配比实现对BaTiO3晶体形貌和晶体结构的调控。比如，用醋酸作为有机酸辅助剂，可以得到六角形片状的BaTiO3晶体；而以乙酸为辅助剂，得到的是立方形的BaTiO3粉体，这可以通过形貌调控改变BaTiO3的性质并得到不同应用的材料。
在制备BaTiO3介电陶瓷的过程中，通常需要进行高温烧结。实验表明，有机酸的辅助添加可以改善晶体的烧结行为，降低烧结温度，并且提高BaTiO3陶瓷的介电性能和压电性能。这种方法可以缩短烧结时间，并减少退火工艺中的多余物质的损失，从而提高陶瓷样品的成形率和产品质量。
综上所述，有机酸辅助纳米粉体和介电陶瓷制备的方法极大地改善了传统的粉体合成方法，其优点包括制备成本低、易操作、反应温度低、时间高效、粉体分散性好、结晶度和纯度高等。因此，这种方法在高性能介电材料制备领域有着广泛应用前景。