[发明专利]一种单晶BaTiO3

说明书

本发明公开了一种单晶BaTiO₃的制备方法，涉及铁电陶瓷制备技术领域，包括以下步骤：S100、将BaTiO₃和TiO₂粉末一次研磨后预烧，二次研磨、造粒得到粒料；S200、将所述粒料压片成型、烧结成料棒；S300、将所述料棒进行单晶生长得到样品；S400、将所述样品二次烧结。本发明为制备单晶BaTiO₃的制备方法提供了一种参考。

技术领域

本发明涉及陶瓷制备技术领域，尤其涉及一种单晶BaTiO₃的制备方法。

背景技术

目前，基于铁电材料优异的电学性能和材料的可扩展性，其应用的前景也是越发广阔，也是目前高新技术研究的前沿和热点之一，究其原因，可概括为介电性、铁电开关效应、压电效应、热释电效应、电光效应、声光效应、光折变效应和非线性光学效应等特点，该材料既可以单独利用上述诸效应制作不同功能的元器件，也可利用其中的几种不同的效应，制备多功能器件，将其高度集成化，因此激发了无数科研工作者前赴后继的研究。

高性能的铁电材料是一类应用前景很广泛的功能材料，但目前的研究还处在铁电高性能材料研究的初级发展阶段，研究工作者从两个方面进行研究探索，一是在选用不同的材料体系进行研究，另一个便是探索不同的制备工艺，到目前为止，高性能的铁电材料体系已经有了初步成果，基于这些材料体系将其薄膜化，单晶化成了目前铁电材料性能提高的一种重要研究方向。

光浮区单晶法制备钛酸钡单晶相较于其他提拉制备单晶来说，突破了坩埚的制备限制，且其制备过程中使用的两个陶瓷晶棒都是多晶样品，不需要额外提供籽晶进行单晶生长，且该方法制备单晶的生长速度较快，制备样品的周期取决于样品大小，基本的生长速率为2-10mm/h相较于其他方法样品制备周期大幅缩短。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种单晶BaTiO₃的制备方法，为BaTiO₃单晶化研究提出一个重要方向。

为实现上述目的，本发明提供了一种单晶BaTiO₃的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100、将BaTiO₃和TiO₂粉末一次研磨后预烧，二次研磨、造粒得到粒料；

S200、将所述粒料压片成型、烧结成料棒；

S300、将所述料棒采用光浮区单晶法生长得到样品；

S400、将所述样品二次烧结。

本发明还提供了一种所述的制备方法制备的单晶BaTiO₃在压电器件中的应用，所述压电器件包括以下任一：压电超声马达，压电变压器，压电换能器。

本发明为单晶BaTiO₃的制备提供了一种可供参考的方向。

与现有技术相比，本发明所具有的优势是：

(1)本发明采用的光浮区单晶法制备钛酸钡单晶相较于其他提拉制备单晶的方法来说，突破了坩埚的制备限制，且其制备过程中使用的两个陶瓷晶棒都是多晶样品，不需要额外提供籽晶进行单晶生长；

(2)本发明方法制备单晶的生长速度较快，制备样品的周期取决于样品大小，基本的生长速率为2-10mm/h相较于其他方法样品制备周期大幅缩短。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是利用光学浮区单晶炉制备单晶BaTiO₃的示意图；