Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИМЕСНЫХ ФАЗ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ НА СВОЙСТВА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ СИСТЕМЫ ЦТС

  М.А. Мараховский , Л.А. Дыкина , В. В. Филь , А.А. Панич

  2024-10-08

  Аннотация ▼

  В процессе серийного изготовления сегнетоэлектрических материалов в исходном сырье пе-
  риодически наблюдаются примеси различного типа и концентрации. Целью исследования было
  определение влияния примесных фаз присутствующих в исходном сырье на диэлектрические и
  электрофизические свойства сегнетоэлектрической керамики. В работе методом спектрального
  анализа исследованы базовые сырьевые компоненты входящие в систему цирконата - титаната
  свинца на наличие примесных составляющих. В результаты была выявлена группа примесных фаз
  (Sb, Na, Bi, K, Fe) различной концентрации. Модельным объектом исследования был выбран про-
  мышленно выпускаемый сегнетоэлектрический материал со структурой перовскита и химической
  формулой Pb0,95Sr0,05(Zr0,53Ti0,47)O3 + 1% Nb2O5. Задача исследования состояла в дозированном
  введении примесных легирующих добавок в состав исходного сегнетоэлектрического материала с
  целью возможного изменения конечных свойств. В ходе исследования установлена актуальность
  дозированного введения примесей K и Na в концентрации 1–2 % в систему ЦТС с целью снижения
  значений относительной диэлектрической проницаемости на 40–45 %. Методом растровой элек-
  тронной микроскопии установлены зависимости формируемой керамической структуры от вве-
  дённых примесных легирующих фаз. Установлены закономерности «тип примесной добавки –
  микроструктура – свойства». В результате исследования подтверждена эффективность дозиро-
  ванного введения примесных легирующих добавок K и Na в целях модификации свойств сегнето-
  электрической керамики системы ЦТС. Такое примесное легирование приводит к повышению значений
  удельной чувствительности по напряжению (g33) до 34–37 мВ·м/Н. Сегнетоэлектрические материалы
  такого формата представляют высокий практический интерес для создания акустических пре-
  образователей работающих в режиме приёма.

• ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ТИТАНА

  Л. А. Дыкина , A.A. Панич , А. В. Скрылев, Ю. А. Проскорякова

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Данная статья посвящена твердым растворам на основе ЦТС как основы активных
  элементов для разовых импульсных источников энергии. В статье оценена генерирующая
  способность пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца с низ-
  ким содержанием титана (Zr/Ti 0,94/0,06 + 1 % Nb2O5) при его ударном нагружении.
  В таких материалах фазовый переход, индуцированный давлением (одноосным, импульс-
  ным гидростатическим или ударной волной), происходит из полярной сегнетоэлектриче-
  ской фазы в неполярную антисегнетоэлектрическую. Высвобождаемая энергия в этом
  случае на порядок выше, чем при пьезоэффекте. Мерой накопления электрического заряда
  является значение остаточной поляризации, пропорциональное электрической энергии,
  высвобождаемой при фазовом переходе. В ходе работы получены основные электрофизи-
  ческие параметры исследуемого материала: относительная диэлектрическая проницае-
  мость, тангенс угла диэлектрических потерь в слабых полях, пьезомодуль . Получен ряд
  численных значений остаточной поляризации исследуемого материала несколькими мето-
  дами: термической деполяризаций и ударным нагружением; рассчитана плотность накоп-
  ленной энергии как отношение остаточной поляризации к двум абсолютным диэлектриче-
  ским проницаемостям. Проведены оценка генерирующей способности исследуемого мате-
  риала и сравнительный анализ с промышленно выпускаемым пьезокерамическим материа-
  лом ЦТС-19. Установлено, что плотность накопленной энергии у исследуемого материала
  на два порядка выше, чем у ЦТС-19. Также стоит отметить, что индуцированный давле-
  нием фазовый переход из сегнетоэлектрической в антисегнетоэлектрическую фазу для
  материалов с низким содержанием титана происходит при значительно меньших давле-
  ниях, чем в материалах, находящихся вблизи морфотропной границы. Такое поведение обу-
  словлено тем, что энергии состояний сегнетоэлектрической и антисегнетоэлектрической
  фаз отличаются незначительно, поэтому достаточно относительно небольшого внешнего
  воздействия (давления или электрического поля), чтобы нарушить существующую ста-
  бильность и перевести пьезокерамику из одного фазового состояния в другое. Этот факт
  оказывает положительное влияние на генерирующую способность элементов, изготовлен-
  ных из исследуемого материала, так как при воздействии высокого давления происходит
  сильное снижение электрического сопротивления пьезокерамики, и значительная часть
  электрической энергии может рассеиваться в самом пьезоэлементе.