取 Ba2+为原点，Ba2+在（0，0，0）；Ti4+在（1/2，1/2，1/2）；3 个 O2-中在（1/2， 1/2，0），（1/2，0，1/2)；(0，1/2，1/2)。在图 1 中，●代表 Ba2+和，○ 代表 O 2-，·代 表 Ti4+。这是典型的立方面心结构，Ti4+、O 2-、Ba2 配位数分别为 6、6、12，立方 BaTiO3 晶胞的边长约为 0。4mm。根据不同晶相稳定的温度范围，可以推测出，钛酸钡晶体结 构会在 120℃、0℃和－90℃发生相转变。当温度冷却至 120℃时，会产生自发极化而 且由立方相 BaTiO3 向四方相 BaTiO3 的转变；温度大于 0 ℃时，则由正交相向四方相 的转变；当温度小于-90℃时，将成为三角晶系。钛酸钡晶体的四方相和立方相之间 的临界转变温度，就是居里温度 TC≈120℃，也就是说小于这个温度晶体中就会发生 顺电相与铁电相之间的相变，此时 BaTiO3 晶体具有较高的介电常数。钛酸钡因此有 高介电常数、压电铁电性及正温度系数等优异性能，钛酸钡陶瓷在如今的市场也是到 处可见。

在钛酸钡中加入钛酸锶就形成了钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3,  BST)固溶体[5]，BaTiO3

和 SrTiO3 的完全固溶体组成 Ba1-xSrxTiO3，是 ABO3 型复合钙钛矿结构型铁电材料。 钛酸锶钡简称 BST，它的晶体结构如图 1-2 所示。

图 1-2 BST 晶体晶体结构

我们可以看出它与钛酸钡都是立方面心结构，Ba1-xSrxTiO3 微观结构中，Ti4+、Sr2+ 和 Ba2+配位数分别为为 6、12 和 12。ABO3 型复合钙钛矿结构型铁电材料，所以钛酸 锶钡也具有良好的介电性能、以及较低的介电损耗[6]，且能通过调节改变材料的组成， 即 X 的值（Tc= 371x-241）[7]改变钛酸锶钡的居里温度 TC，Ba1-xSrxTiO3 微观结构与 纯的 BaTiO3 和 SrTiO3 的结构相比已经发生了较显著的变化。Ba1-xSrxTiO3 与 BaTiO3 相比较，O 2-电荷小、尺寸大、电子壳层易变形；Ti4+电荷大、尺寸小、易产生离子位 移极化，两者点阵结构有一定的差别[8]。Ti4+和 O 2-在附加内电场和外电场力的相互作 用下，产生强烈极化,从而使 BST 拥有很高的介电常数。BaTiO3 的居里温度 TC≈120℃ , SrTiO3 的居里温度 TC≈63℃，BST 居里温度主要取决于 Sr/Ba 比,可在 120~-163℃之间 变化，从而得到较宽陶瓷的介电常数，使得 BST 在处理信号、传输微波和测量等方 面有很大的发展前途。

1。3 钛酸锶钡陶瓷的制备方法

为了获得均匀、高纯、超细粉体，人们研究了各种制备功能陶瓷的方法，主要包 括固相法、液相法、气相法。

1。3。1 固相法

固相法是制备钛酸锶钡的传统合成方法，制备钛酸锶钡陶瓷的方法简单又成熟。 具体内容是将 BaCO3、SrCO3 和定量的的 TiO2 研磨后，再在 1300~1330℃左右下锻烧， 得到的 Ba1-xSrxTiO3 再粉碎[9]。具体流程图，如图 1-3 所示：

图 1-3 固相法制备流程

用固相法制备粉体的原料价格便宜，生产成本低，发展前期工业上普遍采用这种 固相法制备钛酸钡或钛酸锶钡等陶瓷。但是该方法合成 BaTiO3、Ba1-xSrxTiO3 粉末的 粒径和纯度与实验环境和过程有很大关系，合成的粒径普遍较大。 随着科学技术的发展，和人们对精度的要求，液相共沉淀法渐渐取代了传统的固相法， 粒径和纯度也有很大的提高，液相共沉淀法得到了广泛的应用。

1。3。2 液相法论文网

随着工业的迅速发展,传统固相法已经不能达到人类的需求。1960 年,美国和日本 和英国相继开展大规模的液相法研究，取得了很大的进展。科学家们采用液相法制备 出了超细高纯的纳米级的钛酸钡粉体[10]。