DOI: 10.1016/j.matchar.2020.110859

作为电子陶瓷工业的基础材料，BaTiO3（BTO）具有优异的介电和压电性能。在本工作中，通过静电纺丝PAT制备了纯相BTO和镧掺杂Ba（1-x）LaxTiO3（BLxT）纤维（x=0.003、0.006、0.009和0.012）。热处理后的所有纤维均为四方相，且具有良好的结晶度。此外，四方相BTO陶瓷的介电性能优于立方陶瓷。将BTO纤维（BTOF）和粉末（BTOP）压制并烧结成陶瓷片，其具有较好的可成型性。与BTOP陶瓷相比，BTOF陶瓷具有明显的微电容效应，在低频（f<3000Hz）下具有较高的介电常数。因此，BTOF陶瓷是一种优良的低频电容材料，可用于低频滤波器。在BTOFs中掺杂La3+，以进一步提高其介电性能。当掺杂浓度为0.9％时，BLxT纤维陶瓷的介电常数达到最大值5100（25℃，f=100Hz）。随着La3+掺杂量的增加，居里温度的下降趋势更加均匀，这在温控电容器的制备中具有显著的优势。

图1.前体纤维在空气中的TGA-DSC曲线。

图2.经不同温度热处理的前体纤维在空气中的FT-IR光谱。

图3.经不同温度热处理的前体纤维在空气中的拉曼光谱。

图4.在700℃下热处理的BTOFs的XPS全扫描光谱（a）以及Ba3d（b），O1s（c），Ti2p（d）高分辨率XPS光谱。

图5.不同温度热处理的BTO前体纤维的XRD图谱。

图6.在空气中于不同温度下热处理的BTO前体纤维的SEM图像：600℃（a），700℃（b），800℃（c），900℃（d），1000℃（e）和1100℃（f）。

图7.在800℃（a），900℃（b），1000℃（c）和1100℃（d）下热处理的BTO前体纤维的照片。

图8.在10、12和14MPa的压力，1100℃的烧结温度下制备的BTOF陶瓷（a），（c），（e）和BTOP陶瓷（b），（d），（f）的照片。

图9.BTOF和BTOP陶瓷样品的频率依赖性：（a）介电常数，（b）介电损耗，以及温度依赖性：（c）介电常数，（d）介电损耗。

图10.不同La3+浓度的BLxT（x=0（a），0.003（b），0.006（c），0.009（d）和0.012（e））纤维的SEM图像和粒度分布。

图11.室温下，五种BLxT陶瓷样品（x=0、0.003、0.006、0.009和0.012）的XRD图谱。

图12.室温下，五种BLxT纤维陶瓷样品（x=0、0.003、0.006、0.009和0.012）的拉曼光谱。

图13.BTO和BLxT（x=0.003，0.006，0.009，0.012）陶瓷样品的频率依赖性：（a）介电常数，（b）介电损耗，以及温度依赖性：（c）介电常数，（d）介电损耗。