钛酸钡是一种具有特殊结构的晶体材料，具备高介电常数、低介电损耗、较大的电阻率、高耐压强度和优异的绝缘性能等特点。因此，钛酸钡被广泛应用于多层陶瓷电容器（MLCC）、热敏电阻器（PTCR）、电光器件和动态随机存储器（FRAM）等电子功能陶瓷器件的制造中，被誉为电子陶瓷产业的支柱。

1、钛酸钡在多层陶瓷电容器（MLCC）中的应用

多层陶瓷电容器，也称为独石电容器，是目前世界上使用最广泛的片式电子元器件之一。它具有电容量大、外形尺寸小、良好的密封特性等优点。MLCC作为基础的电子元件，在移动通信、家用电器、汽车电子、航空军工等领域得到广泛应用。

早在20世纪50年代，钛酸钡就开始被大规模应用于MLCC的制造。MLCC是利用电子陶瓷材料作为电介质，通过丝网印刷或流延的方法制备陶瓷介质厚膜，然后在介质厚膜上印刷内电极，形成多个厚膜电容器并联的形式，最后经过烧结、涂覆外电极浆料得到多层陶瓷电容器。

近年来，随着电子器件的小型化发展，MLCC的介质层厚度不断减小，介质层数量不断增加。甚至已经研制出含有500层以上、每层厚度为2μm的MLCC。这种快速发展必然对原料提出更高的要求，其中钛酸钡粉体作为制备MLCC的基础原材料之一，市场份额约占60%-70%。因此，改良钛酸钡粉体的制备方法成为国内外学者关注的热点。

2、钛酸钡在正温度系数热敏电阻（PTCR）中的应用

正温度系数热敏电阻器件在各个工程领域都得到广泛应用。制作PTC热敏电阻器通常采用钛酸钡陶瓷材料。钛酸钡具有铁电性，当温度达到居里点Tc时，它会由四方相转变为立方相，导致电阻率跃增几个数量级（103-107倍）。PTCR就是根据这个特性制作的。半导体化钛酸钡陶瓷制作的PTCR在温度或温度相关参数的检测和控制方面具有重要应用。

3、钛酸钡在其他特种陶瓷中的应用

钛酸钡的压电性能使其被广泛应用于声音传感器、超声马达、医学成像、电子点火器、蜂鸣器等领域。

钛酸钡的铁电性能使其可以用于铁电随机存取存储器（FRAM）、铁电场效应晶体管（FFET）、铁电动态随机存取存储器（FDRAM）等领域。

钛酸钡(BaTiO3)是电子陶瓷元器件行业的重要基础原料，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”，也是MLCC最常采用的电介质材料。钛酸钡外观为白色粉末，化学式BaTiO3，相对分子质量为233.21，作为一致性熔融化合物，熔点约为1618℃，密度6.2g/cm3，难溶于水，不溶于热的稀硝酸、水及碱。可溶于浓硫酸、HF等。BaTiO3在1460℃以下是钙钛矿ABO3型，晶体结构如图所示，Ba2-离子位于晶胞的A位顶点，Ti4+离子位于B位的体心，O2-则处于晶胞的六个面心位置，Ti4+和O2-离子构成 Ti-O八面体。

制备工艺

对于电子陶瓷材料而言，钛酸钡的纯度、粒度、形貌等性能至关重要，且由于钛酸钡在电子陶瓷领域的广泛应用，其粉体制备一直受到人们的关注。目前钛酸钡的制备方法主要固相合成法、水热法、溶胶凝胶法、草酸盐共沉淀法、直接沉淀法等。

① 固相合成法

固相法是将碳酸钡和二氧化钛原料等摩尔混合，并加入稀土改性材料，在1250~1300℃下煅烧，固相反应，合成的钛酸钡冷却后粉碎即得到钛酸钡粉体产品。传统固相法，工艺简单，对设备要求不高，成本低，但产物粒径粗大，团聚现象严重。

② 水热法

在密封的压力容器中，以水为溶剂，在一定的温度和水的自生压力下，将含分散TiO2细粒子的Ba(OH)2水溶液进行水热处理，形成钛酸钡粉体。水热法制得的钛酸钡晶体发育完整，粒度小且分布均匀，颗粒之间少团聚，颗度可控；原料较便宜，生产成本低；无需高温煅烧，避免了其中晶粒团聚和容易混入杂质的问题。但水热法对温度和压力等反应条件苛刻，对设备要求高，技术水平要求较高，产业化困难较大。

③ 溶胶-凝胶法

将易水解的金属醇盐或无机盐在某种溶剂中与水发生反应，经水解、缩聚而逐渐凝胶化，经干燥和后处理得到钛酸钡粉体。溶胶-凝胶法制得的钛酸钡粉体化学均匀性好、纯度高、粒度小、粒度分布窄，化学活性强。但原料成本较高、且有机溶剂有毒性，工艺条件不易控制，粉体易团聚，难以实现大规模工业化。