钛酸锶在行业内的应用－南通华盖电子材料公司

	钛酸锶在行业内的应用
	钛酸锶具有较高的介电常数，是电子陶瓷粉体的重要原料，其制品具有介电耗损低、热稳定性好等优点，因而在电子工业上被广泛应用。自然科学杂志对钛酸锶制备的报道很多，最典型的方法是2002年无机盐工业的“钛酸锶粉体合成新方法研究”所提供的实验室方法，该方法以四氯化钛和氯化锶为原料、碳酸铵和氨水作为沉淀剂，使用化学共沉淀法合成钛酸锶粉体，研究了工艺条件对产品纯度和锶钛比的影响。反应条件为四氯化钛和氯化锶摩尔比为 1.02，碳酸铵和氯化锶摩尔比为1.40，反应温度为室温，需要在900℃煅烧4小时；该种方法的缺点是需要长时间的煅烧，可能因部分钛酸锶的晶粒长大而使粒度分布不均匀；此外有研究对钛酸锶地结晶机理进行了较详细的阐述，但其配制方法和合成钛酸锶的溶液在工业生产中可行性较差。世界上制备钛酸锶的方法有固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、有机配合物前驱体法等工艺。固相法工艺是将氧化钛和碳酸锶进行高温灼烧，由于灼烧后的钛酸锶粒度分布不易控制、纯度低，从而极大地影响产品的性能。共沉淀法是液相化学反应合成超细高纯金属氧化物颗粒最早采用的方法，沉淀法成本较低，但有如下问题：沉淀物通常为胶状物，水洗、过滤较困难；沉淀剂作为杂质易混入，沉淀过程中各种成分可能发生偏析，水洗时部分沉淀物发生溶解。此外由于大量金属离子不容易发生沉淀反应，因此这种方法适用面也较窄。溶胶-凝胶法一般采用有机金属醇盐为原料，通过水解、聚合、干燥等过程得到固体的前驱物，最后再经适当热处理得到纳米材料；由于采用金属醇盐为原料，使该方法成本较高，同时凝胶过程较慢，因此一般合成周期较长。此外，一些不容易通过水解聚合的金属离子较难牢固地结合到凝胶网络中，从而使得该方法制得的超细高纯复合氧化物种类有限。因此，若使用目前的固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、有机配合物前驱体法等工艺制备的钛酸锶均存在着不足和缺陷。钛酸锶是电子工业重要原料，用以自动调节加热元件和制造具有消磁作用的元器件。在陶瓷领域中用做制造陶瓷电容器、压电陶瓷材料、陶瓷敏感元件、微波陶瓷元件。还可用做颜料、搪瓷、耐热材料、绝缘材料。钛酸锶单晶可用做光学材料及人造宝石。钛酸锶晶体具有高折射指数和高介电常数，它的单晶体被用作光学材料及人造宝石。以钛酸锶为基材的低温超导体也已制成。其应用举例如下： 1. 制备一种工艺简单，稳定性好的钛酸锶晶体管。采用替位掺杂法，使用激光分子束外延，脉冲激光沉积，磁控溅射，电子束蒸发或分子束外延等制膜方法，在单晶基片(如SrTiO3, YSZ,LaAlO3,Nb:SrTiO3等)上制备出n型钛酸锶SrAxTi1-xO3或 Sr1-xLaxTiO3薄膜材料，其中A是Nb或Sb；制备出p型钛酸锶SrBxTi1-xO3 薄膜材料，其中B是In或Mn。所有x的取值范围为0.005-0.5。把一层p型钛酸锶和一层n型钛酸锶外延在一起，这两层导电类型不同的钛酸锶薄膜在界面处就形成一个p-n结，这个p-n结就构成了钛酸锶晶体二极管；把一层p型钛酸锶和一层n型钛酸锶和另一层p型钛酸锶外延在一起，这三层钛酸锶薄膜就形成一个p-n-p结，这个p- n-p结就构成了p-n-p钛酸锶三极管；把一层n型钛酸锶，一层p型钛酸锶和另一层n型钛酸锶外延在一起，这三层钛酸锶薄膜就形成了一个n-p-n结，这个n-p-n结就构成了n-p-n钛酸锶三极管。所述的钛酸锶晶体管，采用全外延工艺，因此每层的层厚和载流子浓度都较锗硅晶体管更易控制，且结面更锐，而钛酸锶熔点高，稳定性好，故钛酸锶晶体管将成为一种广泛应用的电子器件，亦可发展成为钛酸锶集成电路。