在铁电材料领域,二钛酸钡(BaTi2O5)是一种在b轴方向上具有较大介电常数的铁电材料且居里温度为430℃左右的无铅铁电材料。可应用在多层陶瓷电容器、铁电存储器等器件中。然而二钛酸钡是一种亚稳态化合物,因而为其制备造成了一定的困难。到目前为止,制备二钛酸钡的方法已有固相反应法、熔盐法、溶胶凝胶法、放电等离子烧结、浮区法等。可是利用水热法制备二钛酸钡的相关成功的文献报道仍然较少。本文先以Ba(OH)2·H2O为钡源、TiCl4为钛源,氢氧化钠为矿化剂调节体系PH值,H2O为溶剂,研究利用水热法制备铁电材料二钛酸钡并探索其反应机理。在Ba2+浓度为0.062mol/L、Ba/Ti摩尔比为1:2、水热反应温度为180℃、水热反应时间为36小时、热处理温度为1050℃以及热处理时间为4小时的条件下制备得到了较纯的BaTi2O5。利用扫描电子显微镜测试其形貌,结果显示为宽度不均匀,长度约为10μm的棒状结构。利用精密阻抗分析仪测试其介电性能,得出在本研究中利用水热法制备的BaTi2O5的居里温度为389℃。然后再以Ba(OH)2·H2O为钡源、钛酸四丁酯为钛源,氢氧化钠为矿化剂,H2O为溶剂,再次研究水热反应时间、氢氧化钠浓度及热处理温度等对产物的影响,最终同样得到了BaTi2O5。因此推测利用水热法制备BaTi2O5的反应机理为:在水热反应开始时先溶解的Ti4+离子会先扩散到Ba(OH)2表面,在其表面发生反应生成包含有多种化合物的前驱体。然后再通过热处理,前驱体与剩余Ba2+拥有足够的能量再次进行反应,最终得到了BaTi2O5。