Найти

Результаты поиска

• ПЕРСПЕКТИВЫ МЕТОДОВ ИНТЕНСИВНОГО СПЕКАНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

  М.А. Мараховский , В.А. Мараховский , А. А. Панич

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Исследована возможность вариации свойств пьезоэлектрических керамик разного
  типа назначения. Цель исследования заключалась в вариации свойств путём изменения
  технологических факторов при изготовлении пьезокерамики без модифицирования их хи-
  мического состава. На важнейшем технологическом этапе – спекании – задаются плот-
  ность, твёрдость и прочность пьезокерамики, непосредственно влияющие на её электро-
  физические параметры, т.к. пьезоэффект – это электромеханическое преобразование.
  Особенный интерес представляют методы спекания объединяющие процесс консолидации
  частиц с нагревом – горячее прессование и искровое плазменное спекание. Такие методы, за
  счёт создаваемого одноосного давления, интенсифицируют диффузионные процессы мас-
  сопереноса при спекании, способствуя получению пьезокерамики повышенной плотности
  при одновременном понижении температур спекания. Однако, в отличие от горячего прес-
  сования, при искровом плазменном спекании между частицами порошка возникают искро-
  вые разряды, что в сочетании со сверхбыстрым нагревом (до 1000 ºС/мин), формирует
  мелкозернистую монофазную структуру керамики. Такая микроструктура способствует
  повышению механических и электрофизических параметров получаемой керамики. Задача
  исследования состояла в апробации предлагаемых методов спекания на пьезоэлектриче-
  ских материалах различных составов с целью управления их свойствами. В качестве объ-
  ектов исследования использовались пьезокерамические материалы на основе системы цир-
  конат-титаната-свинца и их модификации, в том числе многокомпонентные, имеющие
  высокий прикладной потенциал, а также бессвинцовый сегнетоэлектричский материал
  Ba0.55Sr0.45TiO3 (BST). Методом растровой электронной микроскопии установлены зависи-
  мости формируемой керамической структуры от метода спекания и от температуры
  процесса. Установлены закономерности «метод спекания – микроструктура – свойства».
  В результате исследования подтверждена эффективность методов горячего прессования
  и искрового плазменного спекания в целях вариации свойств пьезокерамики различного ти-
  па назначения, что в совокупности с понижением температур спекания, а также сокра-
  щением длительности процесса (в 36 раз!) актуально с точки зрения энергосбережения.

• 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.