Структура і властивості п'єзокерамічних матеріалів, легованих нікелем і міддю
Кераміка на основі цирконата-титанату свинцю (ЦТС) останнім часом привертає все більшу увагу в якості сегнетоелектріка, що дозволяє виготовляти різноманітні оригінальні прилади.
цирконат-титанат свинцю має п'єзоелектричні властивостями, які проявляються завдяки високій діелектричної проникності, високому значенню коефіцієнта електромеханічного зв'язку, а також істотною спонтанної поляризації. ЦТС є перспективним матеріалом для виготовлення електрооптичних модуляторів і перемикачів і пр. Крім того, наявність сегнетоелектричних властивостей визначає його застосування в мікро-і оптоелетроніке. ЦТС-кераміка застосовується для виготовлення ультразвукових вимірювальних перетворювачів і гідролокаторів, гідрофонів, електронних зумер і дзвінків, а також датчиків тиску і навантаження.
Технологія керамічних матеріалів дуже складна і найменші відхилення в ході хімічних реакцій можуть по-різному позначатися на процесах синтезу п'єзокерамічних матеріалів. Для отримання у виробничих умовах виробів зі строго заданими властивостями, що дуже актуально для сучасної техніки, необхідно, щоб технологія забезпечувала можливість управління такими важливими характеристиками матеріалу як його однорідність і фазовий склад, кристалічна структура, розміри кристалітів, пористість [1]. Випал керамічних виробів протікає при температурах вище 1000 про С. Керамічні матеріали тільки в процесі випалу набувають щільну, монолітну структуру і все властиві їм фізичні і механічні властивості [2]. Синтез з оксидів п'єзокераміки на основі твердого розчину цирконата-титанату свинцю є однією з найбільш енергоємних і тривалих операцій у виробництві п'єзокерамічних виробів. Велика увага приділяється вивченню кінетики цього процесу та можливих методів його інтенсифікації [1,3]. Одним з таких способів є введення модифікуючих добавок [4]. У роботі розглянуто вплив добавок міді і нікелю, обложених на шихту кераміки з розчину, що дозволяє домогтися рівномірного розподілу мікродобавки по всьому об'єму суміші, виключаючи операцію тривалого перемішування, на структуру і властивості кераміки ЦТБС-3М.
Методика експерименту . Вихідними порошками була синтезована шихта кераміки на основі цирконата-титанату барію свинцю (ЦТБС-3М) з розмірами частинок від 1 до 10 мкм. Керамічну шихту піддавали хімічної металізації в розчинах солей нікелю і міді. Товщина металевого покриття становила порядку 0.1 ... 0.2 мкм. Час реакції осадження міді становило 30 хвилин, нікелю - 20 хвилин. p> Отримані суміші сушили і формовали під тиском 2 В· 10 8 Па. Спікання проводили при різних температурах. Щільність вимірювали ваговим методом. Ємність і тангенс кута діелектричних втрат вимірювали на цифровому приладі (LCR). Структуру керамічних зразків вивчали за допомогою растрового електронного мікроскопа. РЕМ-100. p> Дослідження м...
