CN116253564A - 一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺。该制备工艺包括：将一定浓度钡盐溶液、钛盐溶液和过饱和草酸溶液混合；然后保温处理生成草酸氧钛钡浆料；将草酸氧钛钡浆料离心得草酸氧钛钡固体；将草酸氧钛钡固体干燥，研磨；研磨后煅烧；将煅烧后进行球磨得到纳米级四方相钛酸钡粉末。该制备工艺制备条件简单，易于操作，成本低廉，可批量生产；并且通过此方法制备的钛酸钡粉末四方性(c/a)高(c/a≈1.01)，结晶性好，颗粒形貌为球形或近似球形，粒度均匀(d≈100nm)，中间产物易于去除，粒径分布窄且均匀，平均粒径约为85nm‑214nm。

Description

一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺。
背景技术
钛酸钡由于其优异的介电性能以及较低的介电损耗，被广泛的应用于热敏电阻器(PTCR)多层陶瓷电容器(MLCC)等多种电子器件中，是电子陶瓷领域的重要原料之一，被称为“电子陶瓷的支柱”。
目前，钛酸钡的主流制备方法有传统固相法、水热法和草酸法等多种制备工艺。传统固相法工艺路线清晰，成本低廉，适合进行大规模生产，然而其过高的煅烧温度(1200℃-1600℃)所导致难以避免的团聚现象导致制备的样品粉体很难满足电子陶瓷领域中微型化和集成化的需求；水热法所制备的粉体无需经过煅烧可直接加工成型，因此可以避免反应过程中高温团聚的问题，然而其过长的反应时间(>60h)和苛刻的反应条件(比如高温和高压)是阻碍产业化的重要因素；现有的草酸法由于其中间产物草酸氧钛钡易发生团聚且随陈化时间不均匀长大导致其产物粒径较难控制尺寸从而影响尺寸均一性。
因此，挖掘一种反应条件温和、反应时间短，且制备得到的钛酸钡能够满足电子陶瓷领域中微型化和集成化的需求的钛酸钡的制备方法是有必要。
发明内容
针对以上问题，本发明目的之一在于提供一种纳米级四方相钛酸钡粉末的草酸法制备工艺。该制备工艺是基于草酸法，对其中的参数进行研究调整得到的一种制备工艺，该草酸法制备工艺简单、反应条件比较温和，制备的钛酸钡粉末尺寸均一，在工业生产中有很好的应用前景。
为了到达上述目的，本发明可以采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其包括：(1)将钡盐溶液、钛盐溶液和过饱和草酸溶液混合得混合溶液，钡盐溶液的浓度为1mol/L-2mol/L，钛盐溶液的浓度为1mol/L-2mol/L，过饱和草酸溶液的浓度为(6g-13g)/(20ml-60ml)；(2)混合溶液在60℃-120℃保温处理，反应生成草酸氧钛钡浆料；(3)将草酸氧钛钡浆料离心，弃上清，得草酸氧钛钡固体；(4)将草酸氧钛钡固体干燥，研磨得草酸氧钛钡固体粉末；(5)将草酸氧钛钡固体粉末在空气气氛下950℃-1100℃煅烧得钛酸钡粉末；(6)将钛酸钡粉末进行球磨得到纳米级四方相钛酸钡粉末。
本发明另一方面提供一种上述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺制备得到的纳米级四方相钛酸钡粉末，其为球形或近似球形，粒径分布窄且均匀，平均粒径为85nm-214nm。
本发明有益效果包括：本发明提供的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺制备条件简单，易于操作，成本低廉，反应条件比较温和，且反应时间短，可批量生产，中间产物易于去除；并且通过此方法制备的钛酸钡粉末四方性(c/a)高(c/a≈1.01)，结晶性好，颗粒形貌为球形或近似球形，粒度均匀(d≈100nm)，粒径分布窄且均匀，平均粒径约为178nm。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的钛酸钡粉末的SEM照片；
图2为本发明实施例1制备的钛酸钡粉末的XRD照片；
图3为本发明实施例1制备的钛酸钡粉末的D50照片；
图4为本发明实施例2制备的钛酸钡粉末的SEM照片；
图5为本发明实施例3制备的钛酸钡粉末的D50照片；
图6为本发明实施例4制备的钛酸钡粉末的SEM照片；
图7为本发明对比例1制备的钛酸钡粉末的EDS照片；
图8为本发明对比例1制备的钛酸钡粉末的SEM照片；
图9为本发明对比例2制备的钛酸钡粉末的SEM照片。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明进行说明，但并不是本发明的内容仅局限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意于限制本公开。除非在上下文中具有明显不同的含义，否则单数形式的表达包括复数形式的表达。如本文所使用的，应当理解，诸如“包括”、“具有”、“包含”之类的术语旨在指示特征、数字、操作、组件、零件、元件、材料或组合的存在。在说明书中公开了本发明的术语，并且不旨在排除可能存在或可以添加一个或多个其他特征、数字、操作、组件、部件、元件、材料或其组合的可能性。如在此使用的，根据情况，“/”可以被解释为“和”或“或”。
本发明一实施例提供一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其可以包括：(1)将钡盐溶液、钛盐溶液和过饱和草酸溶液混合得混合溶液，钡盐溶液的浓度为1mol/L-2mol/L，钛盐溶液的浓度为1mol/L-2mol/L，过饱和草酸溶液的浓度为(6g-13g)/(20ml-60ml)；(2)混合溶液在60℃-120℃保温处理，反应生成草酸氧钛钡浆料；(3)将草酸氧钛钡浆料离心，弃上清，得草酸氧钛钡固体；(4)将草酸氧钛钡固体干燥，研磨得草酸氧钛钡固体粉末；(5)将草酸氧钛钡固体粉末在空气气氛下950℃-1100℃煅烧得钛酸钡粉末；(6)将钛酸钡粉末进行球磨得到纳米级四方相钛酸钡粉末。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的步骤(1)中，钡盐可以为氢氧化钡、氯化钡、醋酸钡和硝酸钡中的一种；和/或钛盐可以为四氯化钛。需要说明的是，钡盐和钛盐为本领域所已知的，钡盐可以优选为氢氧化钡、氯化钡、醋酸钡和硝酸钡中的一种，钛盐可以优为四氯化钛。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的步骤(1)中，过饱和草酸溶液的溶剂为无水乙醇、水和甲醇中一种或多种。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的步骤(1)中，混合溶液还包括分散剂，分散剂选自乙二醇、甲醇、PVP和PEG中一种。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的步骤(1)中，钡和钛摩尔比优选为1:1；另外，草酸与钡的摩尔比优选为2：1。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的步骤(2)中，保温时间为3h-8h，比如4h、5h、6h和7h等。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的步骤(5)中，煅烧时间可以优选为2h-4h，比如2.5h、3h或3.5h等，升温速率可以优选为4℃/min-15℃/min，比如6℃/min、8℃/min、10℃/min或12℃/min等。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的步骤(6)中，球磨包括：按照：钛酸钡粉末:磨球:无水乙醇去或离子水为1:(2-10):(2-4)的质量比进行球磨。在一些具体实施例中，钛酸钡粉末:磨球:无水乙醇去或离子水的质量比为1:5:4、1:7:4或1:9:4。
在一些具体实施例中，上述制备工艺中的步骤(6)中，磨球优选直径为1厘米的玛瑙磨球。
在一些具体实施例中，上述制备工艺的的步骤(6)中，球磨机转速可以设置为180转/min-240转/min，比如200转/min、210转/min或2300转/min等；球磨时长可以为0.5h-60h，比如1h、2h、3h、10h、20h、30h、50h或55h等。
在一些具体实施例中，上述制备工艺中，步骤(2)后，还可以使用去离子水和无水乙醇进行多次充分洗涤，去除未充分反应所剩余的氯离子和草酸以及反应过程中的副产物。
在一些具体实施例中，上述制备工艺中，步骤(5)后，还可以使用去离子水和无水乙醇进行多次充分洗涤，去除反应过程中的副产物以及未充分反应所剩余的原料。
在一些具体实施例中，上述制备工艺中，会根据具体情况进行干燥，干燥的方法一般选择使用烘箱进行干燥；另外，为了使得制备得到的纯度更高的纳米级四方相钛酸钡粉末，可以将球磨后的钛酸钡粉末继续煅烧，洗涤和干燥后再进行球磨，重复2-3次。
本发明另一实施例提供一种上述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺制备得到的纳米级四方相钛酸钡粉末，其为球形或近似球形，粒径分布窄且均匀，平均粒径为85nm-214nm。可以很好的满足电子陶瓷领域中微型化和集成化的需求。
为了更好地理解本发明，下面结合具体示例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的示例。
实施例1
(1)钡前驱体：将12.213g二水合氯化钡加入到装有40ml去离子水的烧杯中，在磁力搅拌器中充分混合至固体完全溶解，在室温下配制出无色溶液，即为氯化钡溶液；
(2)钛前驱体：将8.82ml去离子水匀速滴加到盛有9.484g四氯化钛的烧杯中，得到黄绿色溶液，即为钛的水溶液；
(3)草酸溶液：将12.607g二水合草酸加入到装有60ml去离子水的烧杯中在磁力搅拌器上充分混合搅拌至固体完全溶解，形成过饱和草酸溶液；
(4)混合：将上述制备的钛的水溶液与到氯化钡溶液充分搅拌均匀后滴入60ml草酸中，控制滴加速率得到白色钛酸钡前驱体悬浊液；
(5)陈化：将上述白色钛酸钡前驱体悬浊液在搅拌器中充分搅拌后封口，至于烘箱中设定温度为80℃保温12h得到前驱体浆料；
(6)洗涤：取出前驱体浆料，抽出上层清液，加入去离子水多次洗涤后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(7)干燥：将产物洗涤后放入烘箱中80℃烘干12h，在研钵中充分粉碎研磨得到草酸氧钛钡固体粉末；
(8)煅烧：将钛酸钡前驱体悬浊液洗涤离心后进行干燥处理，将干燥后的粉体移入刚玉方舟后置于马弗炉中，设定温度为1050℃，保温2h；
(9)洗涤：待马弗炉冷却至室温后取出煅烧后的粉体，多次用去离子水和无水乙醇进行洗涤离心；
(10)产物洗涤后放入烘箱中80℃烘干12h，在研钵中充分粉碎研磨得到草酸氧钛钡固体粉末；
(11)球磨：将洗涤后的产物放于研钵中干燥12h，料:球:水＝1:4:4球磨4h，得到白色钛酸钡粉末。
制备得到的白色钛酸钡粉末在不同放大倍数下的SEM照片如图1所示，样品粒径为50nm-150nm，平均粒径约为85nm，颗粒大小均匀。
制备得到的白色钛酸钡粉末的XRD图谱如图2所示，在2θ＝45°左右有明显的分裂峰，结构为四方相，c/a＝1.0102；
制备得到的白色钛酸钡粉末的D50照片如图3所示，D10为130nm，D90为225nm，粒径范围为130nm-225nm，平均粒径为170nm；同时也可以看出峰形较为集中，尺寸比较均一。
实施例2
(1)钡前驱体：将6.1065g的二氯化钡加入到装有20ml去离子水的烧杯中，放在磁力搅拌器中进行搅拌溶解，配制二氯化钡溶液；
(2)钛前驱体：在通风橱中，将4.41ml去离子水缓慢滴加至含有4.74gTiCl4的烧杯中，同时搅拌，过程中冒出大量白烟，水解充分得到二氯氧钛溶液；
(3)草酸前驱体：取6.3035g草酸固体，放入烧杯中加入60ml去离子水，在磁力搅拌器上搅拌使草酸充分溶解，形成过饱和草酸溶液，同时加入0.6gPVP。
(4)混合：将(2)中制备得到的二氯氧钛溶液缓慢滴加至(1)二氯化钡溶液中，在磁力搅拌器上搅拌使之充分混匀，再将(3)中过饱和草酸溶液缓慢滴加至上述混合溶液中，充分搅拌直至大量白色沉淀出现得到混合溶液；
(5)陈化合成草酸氧钛钡：将(4)中混合溶液放入烘箱进行80℃保温处理，保温时间为6小时，使之充分反应生成草酸氧钛钡浆料；
(6)洗涤：取出(5)中草酸氧钛钡浆料后，抽出上层清液，加入去离子水，多次洗涤，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(7)干燥：将洗涤后产物放入烘箱中80℃烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到草酸氧钛钡固体粉末；
(8)钛酸钡制备：将(7)中制备的草酸氧钛钡固体粉末放入马弗炉中，在空气气氛下950℃煅烧2小时，升温速率为10℃/分钟，随炉冷却至室温；
(9)洗涤：取出煅烧后得到的钛酸钡粉末，加入去离子水洗涤1次，再加入无水乙醇洗涤1次，最后加入去离子水洗涤1次，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(10)干燥：将洗涤后的产物放入烘箱中在80℃下烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到钛酸钡粉末。
(11)球磨处理：在行星式球磨机中进行球磨处理，按照：料:磨球:去离子水为1:3:2的质量比进行球磨，选用直径1厘米的玛瑙磨球，球磨机转速设置为360转/分钟，球磨时长为48小时；取出后重复(9)(10)制备得到钛酸钡粉末。
制备得到的钛酸钡粉末在不同放大倍数下的SEM照片如图4所示，样品粒径为132nm-258nm，平均粒径约为177nm。
实施例3
(1)钡前驱体：将6.1065g的二氯化钡加入到装有20ml去离子水的烧杯中，放在磁力搅拌器中进行搅拌溶解，配制二氯化钡溶液；
(2)钛前驱体：在通风橱中，将4.41ml去离子水缓慢滴加至含有4.74gTiCl4的烧杯中，同时搅拌，过程中冒出大量白烟，水解充分得到二氯氧钛溶液；
(3)草酸前驱体：取6.3035g草酸固体，放入烧杯中加入25ml去离子水，在磁力搅拌器上搅拌使草酸充分溶解，形成过饱和草酸溶液。
(4)混合：将(2)中制备得到的二氯氧钛溶液缓慢滴加至(1)二氯化钡溶液中，在磁力搅拌器上搅拌使之充分混匀，再将(3)中过饱和草酸溶液缓慢滴加至上述混合溶液中，充分搅拌直至大量白色沉淀出现得到混合溶液；
(5)陈化合成草酸氧钛钡：将(4)中混合溶液放入烘箱进行80℃保温处理，保温时间为6小时，使之充分反应生成草酸氧钛钡浆料；
(6)洗涤：取出(5)中草酸氧钛钡浆料后，抽出上层清液，加入去离子水，多次洗涤，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(7)干燥：将洗涤后产物放入烘箱中80℃烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到草酸氧钛钡固体粉末；
(8)钛酸钡制备：将上述(7)中的草酸氧钛钡固体粉末放入马弗炉中，在空气气氛下1000℃煅烧3小时，升温速率为10℃/分钟，随炉冷却至室温；
(9)洗涤：取出煅烧后得到的钛酸钡粉末，加入去离子水洗涤1次，再加入无水乙醇洗涤1次，最后加入去离子水洗涤1次，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(10)干燥：将洗涤后的产物放入烘箱中在80℃下烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到钛酸钡粉末；
(11)球磨处理：在行星式球磨机中进行球磨处理，按照：料:磨球:无水乙醇为1:4:4的质量比进行球磨，选用直径1厘米的玛瑙磨球，球磨机转速设置为240转/分钟，球磨时长为0.5小时；取出后重复(9)(10)得到钛酸钡粉末。
制备得到的钛酸钡粉末D50粒径分布如图5所示，样品粒径为131nm-253nm，平均粒径约为175nm。
实施例4
(1)钡前驱体：将6.1065g的二氯化钡加入到装有20ml去离子水的烧杯中，放在磁力搅拌器中进行搅拌溶解，配制二氯化钡溶液；
(2)钛前驱体：在通风橱中，将4.41ml去离子水缓慢滴加至含有4.74gTiCl4的烧杯中，同时搅拌，过程中冒出大量白烟，水解充分得到二氯氧钛溶液；
(3)草酸前驱体：取6.3035g草酸固体，放入烧杯中加入30ml去离子水10ml无水乙醇20ml甲醇，在磁力搅拌器上搅拌使草酸充分溶解，形成过饱和草酸溶液；
(4)混合：将(2)中制备得到的二氯氧钛溶液缓慢滴加至(1)二氯化钡溶液中，在磁力搅拌器上搅拌使之充分混匀，再将(3)中过饱和草酸溶液缓慢滴加至上述混合溶液中，充分搅拌直至大量白色沉淀出现得到混合溶液；
(5)陈化合成草酸氧钛钡：将(4)中混合溶液放入烘箱进行80℃保温处理，保温时间为3小时，使之充分反应生成草酸氧钛钡浆料；
(6)洗涤：取出(5)中草酸氧钛钡浆料后，抽出上层清液，加入去离子水，多次洗涤，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(7)干燥：将洗涤后产物放入烘箱中80℃烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到草酸氧钛钡固体粉末。
(8)钛酸钡制备：将(7)中的草酸氧钛钡固体粉末放入马弗炉中，在空气气氛下1050℃煅烧2小时，升温速率为4℃/分钟，随炉冷却至室温；
(9)洗涤：取出煅烧后得到的钛酸钡粉末，加入去离子水洗涤1次，再加入无水乙醇洗涤1次，最后加入去离子水洗涤1次，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液。
(10)干燥：将洗涤后的产物放入烘箱中在80℃下烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到钛酸钡粉末；
(11)球磨处理：在行星式球磨机中进行球磨处理，按照：料:磨球:去离子水为1:10:4的质量比进行球磨，选用直径1厘米的玛瑙磨球，球磨机转速设置为240转/分钟，球磨时长为60小时；取出后重复(9)(10)得到钛酸钡粉末。
制备得到的钛酸钡粉末在不同放大倍数下的SEM照片如图6所示，样品粒径为149nm-382nm，平均粒径约为214nm。
制备得到的钛酸钡粉末的EDS图谱如图7所示，经多次除杂操作后原料中氯离子等杂质离子已经基本祛除。
对比例1
(1)钡前驱体：将6.1065g的二氯化钡加入到装有25ml去离子水的烧杯中，放在磁力搅拌器中进行搅拌溶解，配制二氯化钡溶液；
(2)钛前驱体：在通风橱中，将4.41ml去离子水缓慢滴加至含有4.74gTiCl4的烧杯中，同时搅拌，过程中冒出大量白烟，水解充分得到二氯氧钛溶液；
(3)草酸前驱体：取6.3035g草酸固体，放入烧杯中加入50ml去离子水10ml无水乙醇20ml甲醇，在磁力搅拌器上搅拌使草酸充分溶解，形成过饱和草酸溶液。
(4)混合：将(2)中制备得到的二氯氧钛溶液缓慢滴加至(1)二氯化钡溶液中，在磁力搅拌器上搅拌使之充分混匀，再将(3)中过饱和草酸溶液缓慢滴加至上述混合溶液中，充分搅拌直至大量白色沉淀出现；
(5)陈化合成草酸氧钛钡：将(4)中混合溶液放入烘箱进行80℃保温处理，保温时间为0.5小时，使之充分反应生成草酸氧钛钡浆料；
(6)洗涤：取出(5)中草酸氧钛钡浆料后，抽出上层清液，加入去离子水，多次洗涤，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(7)干燥：将洗涤后产物放入烘箱中80℃烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到草酸氧钛钡固体粉末。
(8)钛酸钡制备：将(7)中的草酸氧钛钡粉末放入马弗炉中，在空气气氛下900℃煅烧1小时，升温速率为10℃/分钟，随炉冷却至室温；
(9)洗涤：取出煅烧后得到的钛酸钡粉末，加入去离子水洗涤1次，再加入无水乙醇洗涤1次，最后加入去离子水洗涤1次，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(10)干燥：将洗涤后的产物放入烘箱中在80℃下烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到钛酸钡粉末。
(11)球磨处理：在行星式球磨机中进行球磨处理，按照：料:磨球:去离子水为1:4:4的质量比进行球磨，选用直径1厘米的玛瑙磨球，球磨机转速设置为240转/分钟，球磨时长为0.5小时；取出后重复(9)(10)得到钛酸钡粉末。
制备得到的钛酸钡粉末在不同放大倍数下的扫描电子显微镜SEM照片如图8所示，样品粒径为1.83μm-25.96μm，平均粒径为8.469μm，颗粒分布不均。
对比例2
(1)钡前驱体：将9.4849g的二氯化钡加入到装有30ml去离子水的烧杯中，放在磁力搅拌器中进行搅拌溶解，配制二氯化钡溶液；
(2)钛前驱体：在通风橱中，将8.82ml去离子水缓慢滴加至含有9.484gTiCl4的烧杯中，同时搅拌，过程中冒出大量白烟，水解充分得到二氯氧钛溶液；
(3)草酸前驱体：取12.607g草酸固体，放入烧杯中加入无水乙醇20ml，在磁力搅拌器上搅拌使草酸充分溶解，形成过饱和草酸溶液；
(4)混合：将制备得到的二氯氧钛溶液缓慢滴加草酸溶液中，在磁力搅拌器上搅拌使之充分混匀，再将二氯化钡溶液缓慢滴加至上述混合溶液中，充分搅拌直至大量白色沉淀出现；
(5)陈化合成草酸氧钛钡：将(4)中混合溶液放入烘箱进行80℃保温处理，保温时间为2h，使之充分反应生成草酸氧钛钡浆料；
(6)洗涤：取出(5)中草酸氧钛钡浆料后，抽出上层清液，加入去离子水，多次洗涤，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，离心结束后倒掉上层清液；
(7)干燥：将洗涤后产物放入烘箱中80℃烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到草酸氧钛钡固体粉末。
(8)钛酸钡制备：将(7)中得到的草酸氧钛钡固体粉末放入马弗炉中，在空气气氛下1050℃煅烧4小时，升温速率为8℃/分钟，随炉冷却至室温；
(9)洗涤：取出煅烧后得到的钛酸钡粉末，加入去离子水洗涤1次，再加入无水乙醇洗涤1次，最后加入去离子水洗涤1次，洗涤结束后在离心机中以8000转/分钟离心5分钟，
离心结束后倒掉上层清液；
(10)干燥：将洗涤后的产物放入烘箱中在80℃下烘干12小时，在研钵中充分粉碎研磨得到钛酸钡粉末。
(11)球磨处理：在行星式球磨机中进行球磨处理，按照：料:磨球:去离子水为1:3:2的质量比进行球磨，选用直径1厘米的玛瑙磨球，球磨机转速设置为360转/分钟，球磨时长为48小时；取出后重复(9)(10)得到钛酸钡粉末。
制备的钛酸钡粉末在不同放大倍数下的SEM照片如图9所示，样品粒径为150nm-650nm，平均粒径约为222nm。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，包括：(1)将钡盐溶液、钛盐溶液和过饱和草酸溶液混合得混合溶液，钡盐溶液的浓度为1mol/L-2mol/L，钛盐溶液的浓度为1mol/L-2mol/L，过饱和草酸溶液的浓度为(6g-13g)/(20ml-60ml)；(2)混合溶液在60℃-120℃保温处理，反应生成草酸氧钛钡浆料；(3)将草酸氧钛钡浆料离心，弃上清，得草酸氧钛钡固体；(4)将草酸氧钛钡固体干燥，研磨得草酸氧钛钡固体粉末；(5)将草酸氧钛钡固体粉末在空气气氛下950℃-1100℃煅烧得钛酸钡粉末；(6)将钛酸钡粉末进行球磨得到纳米级四方相钛酸钡粉末。
2.根据权利要求1所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中，钡盐为氢氧化钡、氯化钡、醋酸钡和硝酸钡中的一种；和/或钛盐为四氯化钛。
3.根据权利要求1或2所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中，过饱和草酸溶液的溶剂为无水乙醇、水和甲醇中一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中，混合溶液还包括分散剂，分散剂选自乙二醇、甲醇、PVP和PEG中一种。
5.根据权利要求1或2所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，保温时间为3h-8h。
6.根据权利要求1或2所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，步骤(5)中，煅烧时间为2h-4h，升温速率为4℃/min-15℃/min。
7.根据权利要求1或2所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，步骤(6)中，球磨包括：按照：钛酸钡粉末:磨球:无水乙醇去或离子水为1:(2-10):(2-4)的质量比进行球磨。
8.根据权利要求7所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，磨球选择直径1厘米的玛瑙磨球。
9.根据权利要求1、2或8所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺，其特征在于，球磨机转速设置为180转/min-240转/min，球磨时长为0.5h-60h。
10.权利要求1至9中任一权利要求所述的纳米级四方相钛酸钡粉末的制备工艺制备得到的纳米级四方相钛酸钡粉末，其为球形或近似球形，粒径分布窄且均匀，平均粒径为85nm-214nm。
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