[發明專利]一種均勻氟化鈦酸鍶鋇的方法

有效

• 申請號: 201410705883.6
• 申請日: 2015-08-02
• 公開（公告）號: CN104496464A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 翟繼衛;劉少輝;安振連;沈波
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/628
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種對鈦酸鍶鋇粉體進行表面改性的方法，尤其是涉及一種均勻氟化鈦酸鍶鋇的方法。

背景技術

鐵電/聚合物復合材料兼由陶瓷粒子高的介電性能和聚合物良好的加工性能、力學性能，使其在未來的微電子器件方面，尤其在嵌入式電容器和高功率儲能器件中具有潛在的應用價值而得到了廣泛的關注。然而，陶瓷與聚合物兩相間存在不相容性，導致陶瓷粒子在聚合物中低的分散性和弱的界面相互作用，特別是高含量的陶瓷粉體(尤其納米粉體)極易團聚，在復合材料內部形成大量的孔洞，顯著降低復合材料的介電常數和耐壓強度，進而影響其在高性能儲能器件中的應用。如何改善陶瓷基納米填料的表面性能，提高其在聚合物基體中的分散性，增強陶瓷-界面層-聚合物間的鍵合作用，已成為陶瓷聚合物復合領域中一個重要的研究方向和研究熱點。

眾多的研究學者在對陶瓷聚合物復合材料的制備工藝、復相組分、結構及性能的系統研究中發現，使用合適的偶聯劑、分散劑或表面活性劑(如功能硅烷、有機鈦酸酯、磷酸酯等)對陶瓷顆粒進行表面修飾，有效提高了鐵電/聚合物復合材料的介電常數和機械性能。西安交通大學張志成小組采用硅烷偶聯劑處理鈦酸鍶鋇(Ba_0.4Sr_0.6TiO₃)粉體，改善了復合材料中陶瓷和聚合物的界面相容性[W.M.Xia，Z.Xu，F.Wen，Z.C.Zhang，Electrical?energy?density?and?dielectric?properties?of?poly(vinylidene?fluoride-chlorotrifluoroethylene)/BaSrTiO₃?nanocomposites，Ceram?Int38(2)(2012)1071-1075.]；Dou等人采用鈦酸酯包覆鈦酸鋇(BaTiO₃)與聚偏氟乙烯(PVDF)共混制備BaTiO₃/PVDF復合材料，改善了BaTiO₃與PVDF之間的結合性，發現經過鈦酸酯包覆改性的BaTiO₃與PVDF復合材料的擊穿場強明顯升高[X.L.Dou，X.L.Liu，Y.Zhang，H.Feng，J.F.Chen，S.Du，Improved?dielectric?strength?of?barium?titanate-polyvinylidene?fluoride?nanocomposite，Appl?Phys?Lett?95(13)(2009).]；Kim等人采用不同取代基磷酸酯表面改性的鈦酸鋇(BaTiO₃)填充到P(VDF-HFP)和PC聚合物基體中，改善了BaTiO₃在聚合物基體中的分散性，使復合材料的介電常數和擊穿場強有一定程度的提高[P.Kim，N.M.Doss，J.P.Tillotson，P.J.Hotchkiss，M.J.Pan，S.R.Marder，J.Y.Li，J.P.Calame，J.W.Perry，High?Energy?Density?Nanocomposites?Based?on?Surface-Modified?BaTiO₃?and?a?Ferroelectric?Polymer，Acs?Nano?3(9)(2009)2581-2592.]；上述分析結果表明，采用常規的界面改性劑，雖然改善了鐵電顆粒與聚合物間的相容性和界面間的鍵合作用，但界界面改性劑會導致復合材料的介電損耗增加，同時面改性劑價格昂貴。因此很有必要研究新的陶瓷表面改性的方法。