钛酸铅是由铅、钛和氧元素组成的有毒化合物,英文名为Lead titanium oxide,常温常压下为白色至浅黄色固体粉末,具有优异的化学稳定性和特殊的介电性质。钛酸铅是一种铁电性材料,具有较高的居里温度和较低的介电常数。作为一种基础的介电原材料,钛酸铅被广泛应用于压敏电阻、电容器、PTC等精密电子陶瓷领域。[1]

图1 钛酸铅的性状图
物理性质

图2 钛酸铅的化学结构式
钛酸铅一般情况下为黄色晶体,相对密度7.52g/cm3,低于490℃为四方黄色结晶,高于490℃为立方结晶。钛酸铅难溶于水,可溶于浓盐酸、硝酸和氢氟酸。钛酸铅与其他铅化合物一样具有毒性。它会刺激皮肤、粘膜和眼睛。钛酸铅还可能对未出生的婴儿造成伤害,并可能影响生育能力。
制备方法
固相法:按1:1的摩尔比将一氧化铅(PbO)与二氧化钛(TiO₂)混合,加热至400℃即可制得。具体操作是将等物质的量的一氧化铅和二氧化钛放入球磨机中粉碎并混合均匀,然后置于煅烧炉中于400℃煅烧约2小时,将煅烧块研磨粉碎、酸洗除杂质,干燥后得到产品钛酸铅。共沉淀法:将醋酸铅甲醇溶液和钛酸四丁酯无水乙醇溶液按等摩尔比加入混合器中充分混合,加热至40~45℃。边搅拌边将该混合溶液与30%过氧化氢溶液一同加入到氨水溶液中进行共沉淀反应,其中过氧化氢的加入量以过氧化氢与铅、钛化合物的摩尔比2.5:1为宜。当溶液呈现黄色且有深黄色沉淀物生成时,需补加适量氨水调节pH至9左右。待共沉淀反应完全后,继续搅拌约10分钟,经过滤、多次洗涤至中性。滤饼在约100℃下干燥得褐色固体,研磨粉碎后于650℃左右煅烧1.0~1.5小时,即得钛酸铅产品。
化学应用
钛酸铅是一种铁电性材料,具有较高的居里温度和较低的介电常数。在居里点以上为立方顺电相,在居里点以下为四方铁电相。钛酸铅主要用于制造BaTiO3-PbTi03、PbZrO3-PbTiO3等复合电子陶瓷,提高陶瓷的电性能。也用作涂料的颜料。[1]
参考文献
[1] Bhide V G, Deshmukh K G, Hegde M S. Ferroelectric properties of PbTiO3[J]. Physica, 1962, 28(9): 871-876.