CN117383928A

CN117383928A - 一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法

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Publication number: CN117383928A
Application number: CN202310044154.XA
Authority: CN
Inventors: 刘迎春; 施文明; 张洪军; 姜桂铖; 杨彬; 曹文武
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2023-01-29
Filing date: 2023-01-29
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2043-01-29
Also published as: CN117383928B

Abstract

一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，它涉及一种钛酸钡模板的制备方法。本发明的目的在于提供一种大幅度提高<111>取向钛酸钡模板产率的同时，提升进一步提升其径厚比的方法，解决现有片状钛酸钡模板因径厚比小导致其在流延浆料中定向排布差、与基体细粉容易出现分层，以及因其产率低导致<111>取向织构陶瓷难以批量制备等问题。方法：一、制备大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶；二、制备<111>取向的BaTiO₃片状模板；三、清洗。本发明制备的钛酸钡模板的径厚比将达到现有专利技术制备模板的2～3倍，产率将提升3～5倍。本发明可获得一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板。

Description

一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法

技术领域

本发明涉及一种钛酸钡模板的制备方法。

背景技术

电介质陶瓷因其高效的充放电速率和优异的抗疲劳性能，在各种电力、电子系统中扮演着越来越重要的角色，特别是在高能脉冲功率技术领域有着不可替代的应用。然而，电介质陶瓷低击穿电场导致低能量密度，致使其体积效率较低，这是电介质陶瓷在实际应用中面临的主要挑战。近期，科研工作者提出一种通过控制晶粒取向来增加击穿电场，从而提高多晶陶瓷储能密度的策略。电介质陶瓷一般为钙钛矿结构，其最大电致伸缩沿<001>方向，而最小电致伸缩沿<111>方向。因此，制备晶粒沿<111>方向排列的织构陶瓷，就可以极大降低陶瓷的电致伸缩应变，从而大大增强陶瓷的击穿电场。

模板籽晶定向生长法(TGG)是制备织构陶瓷的有效方法之一，模板作为织构晶粒的成核基点，在基体粉内的定向程度关系到陶瓷的织构质量，然而流延浆料中颗粒的布朗运动使得径厚比较小的模板定向排布变差，降低了陶瓷的最终织构度。目前，织构用片状模板的专利主要集中在<001>取向模板，而<111>取向片状模板的熔盐反应、生长机理和制备工艺等与<001>取向模板不同。专利CN110615467A和CN111072065A首先采用熔盐法制备片状Ba₆Ti₁₇O₄₀前驱体，然后称取反应物(BaCO₃粉体、前驱体Ba₆Ti₁₇O₄₀)和熔盐，其中反应物和熔盐的质量比为1:(1～15)，煅烧使BaCO₃与Ba₆Ti₁₇O₄₀发生反应，得到片状BaTiO₃模板，化学反应的方程式表示如下：

Ba₆Ti₁₇O₄₀+11BaCO₃→17BaTiO₃+CO₂↑；

最后，清洗熔盐反应产物，通常采取去离子水清洗、超声清洗去除里面的熔盐及没有反应完全的杂质，得到的片状BaTiO₃模板。上述专利中的模板制备工艺主要存在以下两个问题：统计发现其BaTiO₃模板的径厚比偏小，约为6～10；而且产率极低，原因是在制备片状BaTiO₃模板过程中，需要大量的前驱体Ba₆Ti₁₇O₄₀，而Ba₆Ti₁₇O₄₀也是通过熔盐法制备得到，称取100g的反应物和熔盐煅烧清洗后，仅可以得到5～25g的Ba₆Ti₁₇O₄₀。而后BaCO₃与前驱体Ba₆Ti₁₇O₄₀继续熔盐法反应，同样损耗极大。经测算，从最初的反应原料至最终得到所需模板，每称取100g的反应物和熔盐经多步熔盐反应并清洗后，现有技术最后仅能得到0.8～1.5g的<111>取向BaTiO₃片状模板。专利CN113480306A同样先合成片状Ba₆Ti₁₇O₄₀前驱体，再制备BaTiO₃模板，其存在两个技术缺陷，①在其第三步反应中，该专利使用Ba₆Ti₁₇O₄₀与BaTiO₃(比例1:11)反应生成<111>取向BaTiO₃，仅从化学反应原理来分析，该技术路线的反应物之间已经存在极大的化学偏析，必然导致大量杂质相夹杂在生成的<111>取向BaTiO₃模板中；②该专利在摘要中提到其制备的<111>取向BaTiO₃模板的直径10～20μm，厚度<1.5μm，而其给出的摘要图片却为前驱体Ba₆Ti₁₇O₄₀，对该专利给出的<111>取向BaTiO₃模板图片进行测量，其径厚比远小于10。

综上，现有技术制备的片状钛酸钡模板因径厚比小导致其在流延浆料中定向排布差、与基体细粉容易出现分层，以及因其产率低导致<111>取向织构陶瓷难以批量制备等问题，这些问题导致了陶瓷的最终织构度较低(普遍低于90％)、储能密度低、不能实际应用于储能器件中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大幅度提高<111>取向钛酸钡模板产率的同时，提升进一步提升其径厚比的方法，解决现有片状钛酸钡模板因径厚比小导致其在流延浆料中定向排布差、与基体细粉容易出现分层，以及因其产率低导致<111>取向织构陶瓷难以批量制备等问题，而提供一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法。

一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶：

以BaCO₃和TiO₂作为反应物Ⅰ，向反应物Ⅰ中加入熔盐B，得到混合物A；将混合物A在800～1200℃煅烧0.5h～6h，得到熔盐产物C；对熔盐产物C进行清洗，得到大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶；

二、制备<111>取向的BaTiO₃片状模板：

以大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶、BaCO₃和TiO₂作为反应物Ⅱ，向反应物Ⅱ中加入熔盐B，得到混合物D；将混合物D在800～1100℃煅烧0.5h～8h，得到熔盐产物E；

三、清洗：

①、向去离子水中添加分散剂，得到清洗液；

②、首先使用清洗液对熔盐产物E进行清洗，再以清洗液为溶剂进行超声清洗，再过筛分离，最后使用稀硝酸清洗，去除水溶性盐、反应杂质BaO以及小径厚比的BaTiO₃，得到兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板。

本发明的原理：

本发明在提升BaTiO₃模板产率的同时极大地提高了BaTiO₃模板的径厚比，具体工艺是：首先制备径厚比>20的Ba₆Ti₁₇O₄₀片状微晶，然后以少量的大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀片状微晶与TiO₂、BaTiO₃粉体同时作为熔盐反应物，在煅烧过程中Ba₆Ti₁₇O₄₀与BaCO₃反应生成BaTiO₃片状模板时被消耗，而与此同时，以Ba₆Ti₁₇O₄₀作为核心籽晶，BaCO₃与TiO₂作为反应物不断生成新的Ba₆Ti₁₇O₄₀微晶形成补充，总的化学反应的方程式表示如下：

Ba₆Ti₁₇O₄₀+(11+17x)BaCO₃+17xTiO₂→(17+17x)BaTiO₃+(1+7x)CO₂↑；

其中x＝0.1～5。可以发现，使用少量的Ba₆Ti₁₇O₄₀核心籽晶就可以得到大量的BaTiO₃片状模板，例如当x＝2时，本技术的前驱Ba₆Ti₁₇O₄₀片状微晶与反应物BaCO₃的化学计量比为1:45，远小于现有制备技术的1:11，因此相比现有专利技术，本技术的<111>取向BaTiO₃模板的产率最终提升3倍以上；

此外，本发明改进了熔盐反应物的清洗工艺，在现有工艺仅用去离子水清洗的基础上加入无水乙醇或丙酮分散剂，增加分步过筛工艺及酸洗工艺，既去除了反应杂质，也减小了清洗过程中<111>取向BaTiO₃模板的损失，同时过筛工艺和分散剂的共同作用促进了径厚比大(>10)的BaTiO₃片状模板的筛选，解决现有模板产率低和径厚比小的问题。

与现有技术相比，本发明存在以下有益效果：

一、本发明技术选用更大径厚比(>20)的Ba₆Ti₁₇O₄₀微晶作为籽晶，以其为核心制备的BaTiO₃片状模板自然具有大的径厚比，其径厚比将达到现有专利技术制备模板的2～3倍；

二、本发明在熔盐反应制备<111>取向BaTiO₃模板的步骤中，创造性地加入TiO₂作为反应物，保证Ba₆Ti₁₇O₄₀与BaCO₃反应生成BaTiO₃片状模板的同时，反应物BaCO₃与TiO₂以Ba₆Ti₁₇O₄₀为籽晶，不断生成新的Ba₆Ti₁₇O₄₀微晶，这种原位生成的Ba₆Ti₁₇O₄₀可确保本技术仅以少量的前驱体Ba₆Ti₁₇O₄₀微晶作为反应籽晶，就能够大量生产<111>取向BaTiO₃模板；前驱体Ba₆Ti₁₇O₄₀微晶的使用量降低，进而降低第一步熔盐反应的原料用量，最终提升最终的产品产出率；例如，现有技术路线利用100g的反应原材料(BaCO₃、TiO₂、熔盐)经熔盐反应生成Ba₆Ti₁₇O₄₀，再反应生成BaTiO₃模板并清洗后，最后仅能得到0.8～1.5g的<111>取向BaTiO₃模板，而采用本发明技术100g的反应原材料经两步熔盐反应并清洗后，最后可得到4～5g的BaTiO₃片状模板，产率提升3～5倍；

三、本发明在熔盐反应物清洗过程中，采用添加分散剂的去离子水清洗熔盐、增加分步过筛及酸洗工艺，更有利于筛选出径厚比大(>10)的BaTiO₃片状模板，且有效减小清洗过程中大径厚比BaTiO₃模板的损失，兼顾了<111>取向BaTiO₃模板高产率、大径厚比的制备。

本发明可获得一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板。

附图说明

图1为实施例1步骤一制备的大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶的扫描电子显微图；

图2为实施例1步骤三②经水洗去除熔盐的BaTiO₃微晶及反应杂质的SEM图；

图3为实施例1步骤三②制备的兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的XRD图；

图4为实施例1步骤三②制备的兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的SEM图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶：

本实施方式要求大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶的厚度<1μm，径厚比>20，化学方程式如下：

6BaCO₃+17TiO₂→Ba₆Ti₁₇O₄₀+6CO₂↑；

二、制备<111>取向的BaTiO₃片状模板：

三、清洗：

①、向去离子水中添加分散剂，得到清洗液；

②、首先使用清洗液对熔盐产物E进行清洗，再以清洗液为溶剂进行超声清洗，再过筛分离，最后使用稀硝酸清洗，去除水溶性盐、反应杂质BaO以及小径厚比的BaTiO₃，得到兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板；

本实施方式要求兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的径厚比>10。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的BaCO₃与TiO₂的摩尔比为1:(1.5～3)；步骤一中所述的混合物A中反应物Ⅰ与熔盐B的质量比为1:(2～7)。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中首先使用去离子水对熔盐产物C进行清洗3次～5次，再以去离子为清洗剂进行超声清洗3次～5次，去除水溶性盐和小径厚比的Ba₆Ti₁₇O₄₀。其它步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一中所述的大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶的厚度<1μm，径厚比>20。其它步骤与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二中所述的反应物Ⅱ中大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶、BaCO₃和TiO₂的质量比为1:(3～24):(1～21)。其它步骤与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二中所述的混合物D中反应物Ⅱ与熔盐B的质量比为1:(4～7)。其它步骤与具体实施方式一至五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤一和步骤二中所述的熔盐B为NaCl和KCl中的一种或两种的混合物。其它步骤与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤三①中所述的分散剂为无水乙醇和丙酮中的一种或两种的混合物。其它步骤与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三①中所述的分散剂与去离子水的质量比为1g:100g。其它步骤与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤三②中首先使用清洗液对熔盐产物E进行清洗3次～5次，然后再超声清洗3次～5次，再过500目和1000目网筛，保留可通过500目筛而无法通过1000目网筛的产物，最后使用质量分数为65％的稀硝酸清洗3次～5次，去除水溶性盐、反应杂质BaO以及小径厚比的BaTiO₃，得到兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板。其它步骤与具体实施方式一至九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例1：一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶：

以BaCO₃和TiO₂作为反应物Ⅰ，向反应物Ⅰ中加入熔盐B，得到混合物A；将混合物A在1100℃煅烧0.5h，得到熔盐产物C；利用去离子水加热搅拌清洗3次，再利用去离子水室温搅拌清洗2次，超声清洗3次，得到大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶；

步骤一中所述的BaCO₃与TiO₂的摩尔比为1:2.4；

步骤一中所述的混合物A中反应物Ⅰ与熔盐B的质量比为1:3；

步骤一中所述的熔盐B为NaCl和KCl中的混合物，其中NaCl和KCl的质量比为1:1.3；

步骤一中所述的利用去离子水加热搅拌清洗为：利用具有加热功能的磁力搅拌器持续搅拌并煮沸30min后，停止加热和搅拌，静置15min后倒出上清液，收集沉淀物质；所述搅拌速度均为300r/min；

步骤一中所述的利用去离子水室温搅拌为：室温搅拌15min后，静置10min后倒出上清液，收集沉淀物质；所述搅拌速度均为300r/min；

步骤一中所述的超声清洗为：在超声功率为300W下持续超声20min，而后停止超声振荡并静置，3次超声清洗的静置时间分别为10min、5min和3min，而后迅速倒出上悬液，收集沉淀物质；

二、制备<111>取向的BaTiO₃片状模板：

以大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶、BaCO₃和TiO₂作为反应物Ⅱ，向反应物Ⅱ中加入熔盐B，得到混合物D；将混合物D在1050℃煅烧1h，得到熔盐产物E；

步骤二中所述的反应物Ⅱ中大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶、BaCO₃和TiO₂的质量比为1:3.9:1.2；

步骤二中所述的熔盐B为NaCl和KCl中的混合物，其中NaCl和KCl的质量比为1:1；

步骤二中所述的混合物D中反应物Ⅱ与熔盐B的质量比为1:5；

三、清洗：

①、向去离子水中添加分散剂，得到清洗液；

步骤三①中所述的分散剂为无水乙醇和丙酮，其中无水乙醇和丙酮的质量比为1:1；

步骤三①中所述的分散剂与去离子水的质量比为1g:100g；

②、首先使用清洗液对熔盐产物E进行清洗5次，前3次为利用去离子水加热搅拌清洗，后2次为利用去离子水室温搅拌清洗；再以清洗液为溶剂进行超声清洗3次，将收集的沉淀物质在100℃下烘干，再将干燥的沉淀物质分别过500目筛网(对应孔径约25微米)和1000目筛网(对应孔径约13微米)，保留可通过500目而无法通过1000目网筛的产物，将大部分的产物尺寸控制在25～13微米之间；最后使用3mol/L的稀硝酸清洗3次，去除水溶性盐、反应杂质BaO以及小径厚比的BaTiO₃，收集沉淀物质，得到兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板，物相结构和微观形貌分别如图3和4所示；

步骤三②中所述的利用去离子水加热搅拌清洗为：利用具有加热功能的磁力搅拌器持续搅拌并煮沸30min后，停止加热和搅拌，静置15min后倒出上清液，收集沉淀物质；所述搅拌速度均为300r/min；

步骤三②中所述的利用去离子水室温搅拌为：室温搅拌15min后，静置10min后倒出上清液，收集沉淀物质；所述搅拌速度均为300r/min；

步骤三②中所述的超声清洗为：在超声功率为300W下持续超声30min，而后停止超声振荡并静置，3次超声清洗的静置时间分别为10min、10min和5min，而后迅速倒出上悬液，收集沉淀物质；

步骤三②中所述的使用3mol/L的稀硝酸清洗3次为：在酸洗温度为50℃下持续搅拌酸洗，3次搅拌酸洗时间分别为10min，5min和3min，而后停止搅拌并静置3min后倒出上清液，收集沉淀物质。

实施例1步骤一中称取100g反应物Ⅰ和300g熔盐B经过煅烧，清洗和酸洗后得到23g大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶，大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶的微观形貌，如图1所示；

通过对图1进行尺寸测量，可以得出：Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶的厚度为0.5～1μm，径厚比>20。

实施例1步骤三②中使用清洗液对熔盐产物E进行清洗5次后，去除水溶性盐，BaTiO₃微晶及反应杂质的SEM图见图2所示；

从图2可知：BaTiO₃微晶呈薄片状，但是尺寸不均匀，球状颗粒为反应杂质BaO，需要经过超声清洗、过筛分离、稀酸清洗去除水溶性盐、反应杂质BaO以及小尺寸和小径厚比的BaTiO₃薄片。

实施例1步骤三②制备的兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的XRD图和SEM图见图3和图4所示；

从图3可知：BaTiO₃微晶为纯相的，在XRD精度范围内不含杂质。

图4为实施例1步骤三②制备的兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的SEM图；

从图4中可以看出，片状钛酸钡BaTiO₃模板厚度约为1～2μm，尺寸约为15～35μm，径厚比>10。

实施例1步骤二中分别称取23g、91g、29g的Ba₆Ti₁₇O₄₀、BaCO₃、TiO₂以及715g熔盐B，得到混合物D，煅烧清洗后，可以得到60g的兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板。综上可知，100g的反应原材料(BaCO₃、TiO₂、熔盐)经两步熔盐反应并清洗后，最后可得到4.86g的BaTiO₃片状模板。

对比实施例1：

为证实本发明技术确实能同时提升<111>取向钛酸钡模板的产率和径厚比，发明人依据专利CN111072065A，制备了<111>取向的钛酸钡模板，具体实验过程如下：

一、将50g的BaCO₃粉体和50g的TiO₂粉体混合均匀，同时，加入64g的熔盐(NaCl和KCl比例为1:3)球磨，之后烘干浆料；

二、混合原料在900℃的条件下煅烧30min，得到反应产物；

三、在搅拌条件下使用去离子水对上一步中的反应产物，采用超声波分散30min，进行清洗3次，去除熔盐、没有反应完全的杂质以及因熔盐过少极易导致的小径厚比和近块状的Ba₆Ti₁₇O₄₀，最后对产物进行过滤，烘干，得到11g的片状Ba₆Ti₁₇O₄₀前驱体；

四、称取11g的片状Ba₆Ti₁₇O₄₀前驱体与9.5g的BaCO₃粉体，同时加入14g的熔盐(NaCl、KCl、Na₂SO₄的混合物，比例为1:1:1)，搅拌均匀，球磨之后烘干浆料；

五、将上述烘干的混合原料在1000℃的条件下煅烧2.5h；

六、在搅拌条件下使用去离子水对上一步中的反应产物，采用超声波分散30min，进行3次超声清洗，去除熔盐、没有反应完全的杂质，最后对产物进行过滤，烘干，得到片状的BaTiO₃；该技术因熔盐过少，熔池液面过低，导致反应过程中反应物不能有效分散，容易结块，生成的BaTiO₃团聚黏连，呈现块状，最终导致仅能得到1.7g符合径厚比要求的(径厚比>5)片状BaTiO₃。

综上，可知100g的反应原料(BaCO₃、TiO₂、NaCl、KCl、Na₂SO₄)，最终可以制备出0.91g的BaTiO₃片状模板。

对比实施例2：

发明人依据专利CN110615467A，制备了<111>取向的钛酸钡模板，具体实验过程如下：

一、固相法制备前驱体用原料BaTiO₃粉体：

按化学通式为BaTiO₃的化学计量比称取71g的BaCO₃和29g的TiO₂作为反应物，去除球磨和烘干损失，100g的反应原料(BaCO₃和TiO₂)煅烧可得76g的BaTiO₃粉体；

二、熔盐法制备片状Ba₆Ti₁₇O₄₀前驱体：

称取36g的TiO₂粉体、76g的BaTiO₃粉体和224g的熔盐(NaCl和KCl的混合物，且NaCl和KCl的摩尔比为3:1)，球磨混合后，煅烧并清洗后，可以得到18g的Ba₆Ti₁₇O₄₀前驱体；

三、制备BaTiO₃片状模板：

称取18g的Ba₆Ti₁₇O₄₀、17g的BaCO₃作为反应物，和175g的熔盐(所述的熔盐或为BaCl₂和KCl的混合物，且BaCl₂与KCl的摩尔比为1:5)，球磨混合后煅烧，经100℃的去离子水清洗、超声清洗后得到7g的BaTiO₃片状模板，且径厚比约为～6。

综上，可知100g的反应原料(BaCO₃、TiO₂、NaCl、KCl、BaCl₂)，最终可以制备出1.27g的BaTiO₃片状模板。

经过对比可知：本发明制备兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的产率远远高于现有技术(对比实施例1和对比实施例2)。

Claims

1.一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于该制备方法具体是按以下步骤完成的：

一、制备大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶：

二、制备<111>取向的BaTiO₃片状模板：

三、清洗：

①、向去离子水中添加分散剂，得到清洗液；

2.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的BaCO₃与TiO₂的摩尔比为1:(1.5～3)；步骤一中所述的混合物A中反应物Ⅰ与熔盐B的质量比为1:(2～7)。

3.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤一中首先使用去离子水对熔盐产物C进行清洗3次～5次，再以去离子为清洗剂进行超声清洗3次～5次，去除水溶性盐和小径厚比的Ba₆Ti₁₇O₄₀。

4.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶的厚度<1μm，径厚比>20。

5.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤二中所述的反应物Ⅱ中大径厚比Ba₆Ti₁₇O₄₀薄片微晶、BaCO₃和TiO₂的质量比为1:(3～24):(1～21)。

6.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤二中所述的混合物D中反应物Ⅱ与熔盐B的质量比为1:(4～7)。

7.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤一和步骤二中所述的熔盐B为NaCl和KCl中的一种或两种的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤三①中所述的分散剂为无水乙醇和丙酮中的一种或两种的混合物。

9.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤三①中所述的分散剂与去离子水的质量比为1g:100g。

10.根据权利要求1所述的一种兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板的制备方法，其特征在于步骤三②中首先使用清洗液对熔盐产物E进行清洗3次～5次，然后再超声清洗3次～5次，再过500目和1000目网筛，保留可通过500目筛而无法通过1000目网筛的产物，最后使用质量分数为65％的稀硝酸清洗3次～5次，去除水溶性盐、反应杂质BaO以及小径厚比的BaTiO₃，得到兼具高产率和大径厚比的<111>取向钛酸钡模板。