[科普中国]-钛酸镧

基本信息：

CAS:12031-47-9；EINECS:234-751-2；

分子式:H14La2O7Ti2；分子量:499.65196；

物理化学性质：性质描述: 钛酸镧(12031-47-9)的性状：其外观呈黑色粉末状。

生产方法及其他：钛酸镧(12031-47-9)的危害性：本品通常对水是不危害的，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

储存条件：常温常压下稳定。常温密闭，阴凉通风干燥处。

计算化学数据1、氢键供体数量：0；2、氢键受体数量：7；3、可旋转化学键数量：0；4、拓扑分子极性表面积(TPSA)：7；5、重原子数量：11；6、表面电荷：0。

Ta掺杂钛酸镧陶瓷的铁电和介电性能采用传统固相反应法制备 La2Ti2－xTaxO7（Ta摩尔分数x=0、0.1、0.2、0.3）陶瓷，对其晶体结构、表面形貌、铁电性能和介电性能进行了研究，实验结果表明，Ta掺 杂 La2Ti2O7 陶瓷，Ta5+ 取代B位的 Ti4+，形成La2Ti2－xTaxO7 固溶体，提高钛酸镧陶瓷的铁电和介电性能，在x=0.2时，La2Ti2－xTaxO7 陶瓷的铁电性能和介电性能达最大值（剩余极化强度 Pr=0.3μC/cm2，介电常数εr=5600）。同时研究发现该陶瓷在高频区性能稳定。1

晶体结构随着Ta掺量的微小变化，其主晶相是A2B2O7 的焦绿石结构，即Ta掺入 La2Ti2O7 陶瓷晶格中形成固溶体。随着Ta掺杂的变化，在 x=0.2时杂峰最少，随着掺杂量的增加杂峰又开始增加，其原因可能是由于掺入的Ta超过了其在陶瓷中的固溶度，多余的Ta没有进入固溶体晶格，而与其他元素形成杂相。

表面形貌纯La2Ti2O7 陶瓷和掺Ta的 La2Ti2－xTaxO7陶瓷均较致密。与纯 La2Ti2O7 陶瓷 相比，随着Ta量的增加，La2Ti2－xTaxO7 的陶瓷晶粒尺寸总体趋于减小，说明Ta掺入可细化陶瓷的晶粒。同时陶瓷晶粒形状也发生微小变化，纯钛酸镧陶瓷的晶粒形状近似为球状，晶粒尺寸为Φ（1～5）μm，随着掺Ta量的增加，在x=0.2时出现了较多的片状晶粒。1

铁电性能随着掺Ta量的增加，陶瓷的铁电性增强。当x=0.2，电场强度 E=40kV/cm时，样品的剩余极化强度Pr=0.3μC/cm2（可能是测量E不够导致 Pr小），继续增加掺Ta量，铁电性又急剧下降，这可能与Ta掺入使陶瓷晶粒细化而导致极化反转较难有关。1

介电性能随着掺Ta量的增加，La2Ti2－xTaxO7 陶瓷的εr增大，在x=0.2时，增幅减小；在x=0.2和x=0.3时，La2Ti2－xTaxO7 陶瓷的εr非常接近，且在x=0.3时，La2Ti2－xTaxO7 陶瓷的 εr达最大 （εr=5600）。随着掺Ta量得增加，在－25～140℃范围内La2Ti2－xTaxO7 陶瓷的tanδ比纯钛酸镧低，且随着温度增加陶瓷的、tanδ呈增大趋势，但tanδ都不大。1

测试频率较小时，随着f增大，陶瓷的εr急剧减小；当 f>100kHz后，εr 随着f变化略有减小，最后慢慢趋于水平。当 x