Инженерный вестник Дона
жүктеу/скачать 65.02 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Термодинамическая предыстория и эффекты деградации модифицированного титаната свинца
- Ключевые слова
- Объекты. Методы получения и исследования образцов
- Экспериментальные результаты и обсуждение
 Термодинамическая предыстория и эффекты деградации модифицированного титаната свинца
И.Н. Андрюшина, Л.А. Шилкина, Л.А. Резниченко, К.П. Андрюшин, О.Н. Разумовская Южный федеральный университет, Ростов - на – Дону Аннотация: В работе установлено влияние термодинамической предыстории (условий получения) и процессов, связанных с временным «старением» образцов на диэлектрические свойства модифицированных щелочноземельными элементами керамик титаната свинца. Ключевые слова: сегнетопьезокерамика, титанат свинца, щелочноземельные элементы, термодинамическая предыстория, диэлектрические свойства, эффекты деградации. Введение В настоящей работе продолжены предпринятые ранее исследования функциональных материалов [1, 2], в том числе, модифицированных щелочноземельными элементами керамик титаната свинца состава Целью работы явилось установление влияния на диэлектрические свойства объектов термодинамической предыстории (условий получения) и процессов, связанных с временным «старением» образцов.
Объектами исследования выступили образцы твёрдых растворов, ТР, состава Характеризация полученных керамик производилась на основе данных об экспериментальной плотности, ρэксп., образцов и результатов рентгенографического (методом порошковой дифракции при комнатной температуре с использованием дифрактометра ДРОН-3 отфильтрованное На рис. 1, 2 представлены зависимости ε/ε0(Т) на разных частотах керамик с α1=0.04 (а); 0.08 (б); 0.18(в); 0.22(г); 0.36(д), полученных при разных Тсп, и диэлектрические спектры ТР с α1=0.04, построенные по результатам экспериментов, осуществлённых в сентябре 2014 года и апреле 2015 года (е), а также зависимости от Тсп температуры начала роста ε/ε0 в параэлектрической области, Ti; разницы между Ti и Тс (ΔTic); относительных диэлектрических проницаемостей при комнатной температуре, (ε/ε0)к и температуре Кюри, (ε/ε0)m; глубины дисперсии, Δε, при 150оС и Т=Тс (f=1МГц) (рис.2). Анализ полученных данных говорит о большей диэлектрической стабильности ТР с большим содержанием ЩЗЭ (практическая независимость Тс от Тсп). В пользу этого свидетельствует и факт воспроизведения характера диэлектрических спектров ТР с α1≥0.22 в отличие от изменившегося профиля кривых ε/ε0(Т)ǀf ТР с α1=0.04 (рис. 1 е). Раздвоение максимумов кривых ε/ε0(Т)ǀf, полученных на тех же образцах спустя 7 месяцев (апрель 2015г.) после первоначальных измерений (сентябрь 2014г.) является результатом деградации ТР, близких по составу PbTiO3, вероятно, за счёт начавшихся процессов саморазрушения керамик [6].
Рис. 1. Зависимости ε/ε0(Т)ǀf керамик с α1=0.04 (а); 0.08 (б); 0.18(в); 0.22(г); 0.36(д), полученных при разных Тсп, и диэлектрические спектры ТР с α1=0.04, построенные по результатам экспериментов, осуществлённых в сентябре 2014 года (1) и апреле 2015 года (2) (е). На врезках представлены зависимости Ti(lgf). 
Рис. 2. Зависимости от Тсп. Ti, ΔTic, Тс (а), (ε/ε0)к, (ε/ε0)m, Δε при Т=150оС и Т=Тс (б) (1-закрашенный кружок соответствует α1=0.04, 2-пустой кружок α1=0.08, 3-закрашенный треугольник α1=0.18, 4- пустой треугольник α1=0.22, 5- закрашенный квадрат α1=0.36). Таблица № Параметры тетрагональной ячейки твердых растворов, исследованных с интервалом 7 месяцев.
  
Рис. 3. Профили дифракционных линий (002) и (200) ТР с α1=0.04 (а), α1=0.22 (б), α1=0.36 (в) измеренные в сентябре 2014 года (1) и в апреле 2015 года (2). На рис. 3. видно, что ТР с α1=0.04 очень неоднородный, ширина рентгеновской линии 002 составляет 1о, на профиле линии выделяются несколько максимумов, свидетельствующих о большом разбросе параметра ячейки c. После хранения образца в течение 7 месяцев при неизменной ширине линии ее профиль изменился, четко проявились два, близко расположенных максимума, что свидетельствует о выделении двух ТР, с одинаковым параметром ячейки a и разными параметрами c (табл. 1). Этот результат свидетельствует в пользу высказанного ранее предположения о деградации ТР, близких по составу PbTiO3. Полученные в работе результаты целесообразно использовать при разработке функциональных материалов на основе PbTiO3, перспективных для применений в ультразвуковой дефектоскопии [7-10]. Работа выполнена при финансовой поддержке МОН РФ (базовая и проектная част гос. задания, темы №№1927 (213.01-11/2014-21), 213.01-2014/012-ВГ и 3.1246.2014/К; ФЦП (Соглашение N 14.575.21.0007). Литература
References
© Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007–2015 жүктеу/скачать 65.02 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
[2], полученных твердофазным синтезом с последующим спеканием по обычной керамической технологии.
-излучение, схема фокусировки по Брэггу - Брентано) и диэлектроскопического (с использованием прецизионных LCR- метров Agilent 4980A) анализов. Изучение диэлектрических свойств осуществляли в интервалах температур (20÷600)оС и частот, f, (25÷106)Гц [3-5]. Глубину дисперсии составов при Т1=150оС и Т=Тс (Тс - температура Кюри) рассчитывали по формуле 
