[產品庫]主題： 淺談鈦酸鉛負熱膨脹及主要用途 ... 發布者： 李禮
10/27/2014
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淺談鈦酸鉛負熱膨脹及主要用途
鈦酸鉛是一種重要的鈣鈦礦結構的鐵電體，在介電、壓電、鐵 電、熱釋電等方面巨有重要的研究與應用價值；同時，它在室溫至居里溫度范圍 內還表現出奇特的熱縮冷脹行為，即負熱膨脹性（NTE） ，這種負熱膨脹行為是其它鈣鈦礦結構化合物所不具有的，如 CaTiO3、BaTiO3、KNbO3、BiFeO3 等。
研究鈦酸鉛的負熱膨脹性將有利于開發出負熱膨脹性可控以及零膨脹材料，拓展負熱膨脹材料在實際中的應用，鈦酸鉛 負熱膨脹機理的研究可指導新型負熱膨脹材料的開發。
我們發現 Pb1-xAxTiO3（A＝La、Sr、 1/2K1/2） （La 、Cd）體系的固溶體特性、 晶體結構以及負熱膨脹性能受摻雜的影響。 Sr、 1/2K1/2） La、 （La 的摻雜都使 PbTiO3 的軸比（c/a）及居里溫度（TC）不同程度地線性下降，La 的摻雜大幅度地降低 了 PbTiO3 的負熱膨脹性能，在 0.15 ≤ xLa ≤ 0.20 范圍內，Pb1-xLaxTiO3 表現出零膨 脹性能。
PbTiO3-CdTiO3 體系中， 的 A 位替代不僅提高了 PbTiO3 的軸比 Cd （c/a） ， 而且增強了其負熱膨脹效應，這是目前所發現的獨一能使 PbTiO3 負熱膨脹性得 到增強的 A 位摻雜體系。Pb1-xLaxTiO3 鈦酸銅鈣晶體結構研究發現，La 的摻雜使四方相點 陣晶格中 Pb/La 與 Ti 原子的自發極化位移（c 軸方向）非線性降低，然而位移比 值（δPb/La/δTi）呈線性降低趨勢，氧八面體具有剛性特征不受 La 摻雜的影響； Pb1-xCdxTiO3 體系 X 射線與中子衍射聯合晶體結構研究發現，Pb1-xCdxTiO3 體現 反常的晶體結構特征，雖然軸比（c/a）增加，但是 Pb/Cd 與 Ti 原子自發極化位 移反常下降，從而導致居里溫度的略微降低。
在目前已知的 A 與 B 位復合替代 PbTiO3 基化合物當中， (1-x)PbTiO3-xBiFeO3 固溶體中，BiFeO3 的加入使 PbTiO3 的晶體結構反常變化，軸比、居里溫度以及負熱膨脹性能同時增加， BiFeO3 含量為 x＝0.6 時， 當 在很寬的溫度范圍內 （25～ 650℃）具有強烈的負熱膨脹性，平均體熱膨脹系數為 α V ＝-3.92×10-5℃-1，高于鈦酸鎂Sleight 在 1998 年報道的具有至強負熱膨脹性能的氧化物 AlPO4-17（ α V ＝ -3.50×10-5℃-1） 。
鈦酸鉛主要用途：
.鈦酸鉛是一種鐵電性材料，具有較高的居里溫度和較低的介電常數。
.主要用于制造BaTiO3-PbTi03、PbZrO3-PbTiO3等復合電子陶瓷，提高陶瓷的電性能
.也用作涂料的顏料。
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最后更新: 2014-10-27 09:46:01
