鈦酸鋇(Barium Titanate,BaTiO?)是一種重要的無機功能陶瓷材料,具有高介電常數、鐵電性、壓電性和熱釋電性等特性。其晶體結構隨溫度變化呈現不同的相態(立方相、四方相、正交相、菱方相),使其在電子、光學、能源等領域具有廣泛應用。
鈦酸鋇的主要應用于電子陶瓷行業 多層陶瓷電容器(MLCC):鈦酸鋇是MLCC的核心材料,用于智能手機、汽車電子、5G通信設備等。 PTC熱敏電阻:利用其正溫度系數特性,用于過流保護、溫度傳感器等。 壓電陶瓷:用于超聲波傳感器、蜂鳴器、點火器等。 光學與光電行業 光學玻璃添加劑:改善玻璃的折射率、透光性和抗紫外線性能。 激光晶體與光波導材料:用于光通信、激光器等高端光學設備。 能源與環境行業 鋰離子電池電極材料(改性鈦酸鋇可作為負極材料,提高循環穩定性)。 氣體傳感器:檢測CO?、NOx等有害氣體。 太陽能電池:作為透明導電薄膜的添加劑,提高光電轉換效率。
那艾儀器噴霧干燥機用于鈦酸鋇制備的案例
1:電子陶瓷企業高性能MLCC用鈦酸鋇粉體 生產粒徑均勻(0.5–2 μm)、高純度(>99.9%)、低團聚的鈦酸鋇粉體,用于MLCC制造。 那艾儀器離心噴霧干燥機(轉速20,000–30,000 rpm) 霧化方式:高速離心霧化,確保顆粒細度可控。 采用氮氣閉路循環(防止氧化),進風溫度200–250℃。 添加劑:加入少量分散劑(如聚乙二醇)防止團聚。 效果:成品粒徑分布窄,振實密度高(≥3.8 g/cm3),滿足MLCC對材料一致性的要求。
2:某新能源企業鈦酸鋇基鋰離子電池負極材料 制備納米級鈦酸鋇顆粒(<100 nm),提高電池的倍率性能和循環壽命。壓力式噴霧干燥機前驅體溶液:鈦酸四丁酯與硝酸鋇的水解液,加入檸檬酸作為絡合劑。干燥條件:進口溫度150–180℃,出口溫度80–100℃,得到超細顆粒。后處理:噴霧干燥后經煅燒(600–700℃)獲得結晶性良好的鈦酸鋇。效果:顆粒呈球形,比表面積大(≥20 m2/g),顯著提升電池的快速充放電性能。
3:環保材料企業鈦酸鋇基氣體傳感器 制備高比表面積、高分散性的鈦酸鋇顆粒,用于CO?氣體檢測。那艾儀器實驗室型噴霧干燥機(小型化設計,便于工藝優化)BaCl?與TiCl?的混合溶液,加入乙二醇作為表面改性劑。干燥參數:進口溫度120–150℃,霧化壓力2–5 bar,得到多孔結構顆粒。噴霧干燥后經高溫燒結(800–900℃),形成多孔鈦酸鋇。顆??紫堵?0%,對CO?的靈敏度比傳統材料提高30%,適用于便攜式傳感器。
鈦酸鋇因其優異的物理化學性能,在電子、能源、環保等領域需求旺盛。噴霧干燥技術可通過調整工藝參數(如溫度、霧化方式、添加劑)實現顆粒形貌、粒徑和分散性的精準控制,滿足不同應用場景的需求。上述案例表明,離心噴霧干燥機(適用于大規模生產)和氣流/實驗室型噴霧干燥機(適用于研發和小批量生產)均可有效制備高性能鈦酸鋇粉體。