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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：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。

主权项：1.一种压电器件用的单晶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；其中，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；生长速率选用2-5mmh得到单晶样品，相较于其他方法样品制备周期大幅缩短；其中，步骤S100中一次研磨时间为5-8h，预烧温度为1200-1400℃，预烧时间为6-8h；步骤S100中二次研磨时间为8-10h；步骤S200中压片成型包括将粒料放入料柱袋中压紧实然后将所述料柱袋放入水介质液压管中在15-20Mpa压力下压2-5min得到料棒；将所述料棒放置在马弗炉中设置温度为1450-1500℃烧结6-10h；步骤S300中将所述料棒在光浮区单晶炉中进行单晶生长，生长条件为功率设置为55-57W，相对转速20-30rmin；步骤S400二次烧结的温度为1600-1650℃，烧结时间为8-10h；其中，步骤S300生长之前的BaTiO3四方晶相铁电多晶的X射线衍射图谱，在2θ为22°、31°、39.8°、45°、51°、56°、66°、70°、75°、80°、84.6°时产生了衍射峰；BaTiO3单晶样品沿横向切开所测得的X射线衍射图谱，在2θ为22°时产生了（001）晶面和（100）晶面的衍射峰，在2θ为31°时产生了（101）晶面和（110）晶面的衍射峰，在2θ为39.8°时产生了（111）晶面的衍射峰，在2θ为45°时产生了（002）晶面和（200）晶面的衍射峰，在2θ为51°时产生了（102）晶面、（201）晶面和（210）晶面的衍射峰，在2θ为56°时产生了（112）晶面的衍射峰，在2θ为66°时产生了（211）晶面和（202）晶面的衍射峰，在2θ为70°时产生了（220）晶面和（212）晶面的衍射峰，在2θ为75°时产生了（300）晶面和（103）晶面的衍射峰，在2θ为80°时产生了（113）晶面和（311）晶面的衍射峰，在2θ为80°时产生了（113）晶面和（311）晶面的衍射峰，在2θ为84.6°时产生了（222）晶面和（203）晶面的衍射峰；BaTiO3单晶样品沿纵向切开所测得的X射线衍射图谱，在2θ为22°时产生了（001）晶面和（100）晶面的衍射峰，在2θ为31°时产生了（101）晶面和（110）晶面的衍射峰，在2θ为39.8°时产生了（111）晶面的衍射峰，在2θ为45°时产生了（002）晶面和（200）晶面的衍射峰，在2θ为51°时产生了（102）晶面、（201）晶面和（210）晶面的衍射峰，在2θ为56°时产生了（112）晶面的衍射峰，在2θ为66°时产生了（211）晶面和（202）晶面的衍射峰，在2θ为70°时产生了（220）晶面和（212）晶面的衍射峰，在2θ为75°时产生了（300）晶面和（103）晶面的衍射峰，在2θ为80°时产生了（113）晶面和（311）晶面的衍射峰，在2θ为80°时产生了（113）晶面和（311）晶面的衍射峰，在2θ为84.6°时产生了（222）晶面和（203）晶面的衍射峰；并且，沿横向和纵向切开样品后测得的X射线衍射图谱在相同的晶面上产生的衍射峰强度有对应的增强和减弱。

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