[发明专利]一种化学沉淀法制备Bi0.5Na0.5TiO3的方法

说明书

一种化学沉淀法制备Bi_0.5Na_0.5TiO₃的方法，采用化学沉淀法制备Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体，以Bi(NO₃)₃·5H₂O、Na₂CO₃和H₂TiO₃作为合成Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体的原料，以尿素溶液作为沉淀剂均匀沉淀，先将Bi(NO₃)₃·5H₂O加入至稀硝酸溶液中，溶解得到含Bi³⁺的前驱体溶液，再加入H₂TiO₃，再将尿素溶液和Na₂CO₃溶液缓慢添加至Bi(NO₃)₃·5H₂O与H₂TiO₃的混合溶液中，生成Bi_0.5Na_0.5TiO₃沉淀，然后对沉淀物进行干燥、煅烧，合成Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体。制备过程是一个简单的混合、干燥煅烧过程，工艺简单易于控制。

技术领域

本发明涉及压电材料中Bi_0.5Na_0.5TiO₃制备技术领域，具体涉及一种化学沉淀法制备Bi_0.5Na_0.5TiO₃的方法。

背景技术

压电材料在传感器、换能器、驱动器中有着广泛的应用，特别是锆钛酸铅 [Pb(Zr,Ti)O₃·PZT]基的压电材料，由于其优良的压电性能而被广泛应用。但是，该类材料中含有大量含铅的氧化物，容易造成环境中铅污染，极大的限制了该类压电材料的应用与发展。因此，开发新的无铅压电材料代替含铅压电材料，成为压电材料技术领域研究的热点。

Bi_0.5Na_0.5TiO₃(BNT)是一种具有钙钛矿结构的铁电材料，由于具有大的剩余极化(Pr＝38uC/cm²)和高的居里转化温度(Tc＝320℃)，被认为是最有希望替代PZT压电材料的无铅材料之一。目前，Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体的常用制备方法有固相法、溶胶-凝胶法、水热法等。固相反应法，即将反应的原料球磨混合均匀，通过长时间的高温热处理制备出Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体，是应用最为广泛的方法(MaterSci[J],2015,50:5328–5336)，但该方法制备出的粉体材料粒径较大、活性低、比表面积小、容易发生成分偏析。溶胶-凝胶法制备的Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体化学成分均一、粒径较小(Nanotechnology,2004,15:777–780)，但是工艺流程较为复杂，产率较低。水热合成法可以制备出粒径较小、不同形貌的Bi_0.5Na_0.5TiO₃粉体(Mater.Chem[J],2009,19:2253–2258)，但是该方法在合成过程中需要采用高浓度的氢氧化钠溶液、保温时间长、产率低。

发明内容

有鉴于此，很有必要提出一种化学沉淀法制备Bi_0.5Na_0.5TiO₃的方法。

一种化学沉淀法制备Bi_0.5Na_0.5TiO₃的方法，包括以下步骤：