Podstawowe właściwości ceramiki PFN domieszkowanej potasem

• Autorzy: Bochenek D. , Niemiec P. , Cieplik B.

Warianty tytułu

Basic properties of the PFN ceramic doped by potassium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy metodą jednoetapowej syntezy otrzymano ceramikę PFN, którą poddano modyfikowaniu potasem w ilości 1,0%, 2,0%, 3,0%, 4,0% i 6,0% mol. Przeprowadzono badania wpływu domieszki potasu na strukturę krystaliczną, mikrostrukturę i podstawowe właściwości ceramiki PFN. Wykazano, że hetrowalencyjne domieszkowanie PFN potasem w ilości od 2,0% mol. do 4,0% mol. wpływa pozytywnie na gęstość i jednorodność mikrostruktury ceramicznych próbek. Domieszka potasu w takiej ilości przyczynia się do ograniczenia powstawania nieferroelektrycznej fazy pirochlorowej podczas procesu technologicznego. Badania dielektryczne domieszkowanych składów wykazały, że potas wywołuje spadek wartości maksymalnej przenikalności elektrycznej i zmniejsza nieznacznie stopień rozmycia przemiany fazowej. Zwiększeniu ulegają także straty dielektryczne oraz przewodnictwo elektryczne. Nie zaobserwowano jednoznacznej tendencji wpływu wprowadzanej domieszki potasu na podstawowe parametry ceramiki PFN.

EN

In the work, PFN ceramics were obtained by a one-step synthesis. The ceramics were modified with the help of potassium incorporated in an amount of 1.0%, 2.0%, 3.0%, 4.0% and 6.0 mol%. Effects of the potassium dopant on the crystal structure, microstructure and main properties of the PFN ceramics were studied. It has been shown that the heterovalence doping of PFN by the potassium in the amount of 2.0-4.0 mol%. had a positive effect on the density and microstructural homogeneity of the ceramic samples. Such a potassium admixture limited the formation of the non-ferroelectric (pirochlore) phase during the technological process. Measurements of dielectric properties of the doped compositions have shown that potassium causes a decrease of the maximum permittivity and reduces slightly the degree of blur of the phase transition. There is also an increase in the dielectric loss and electrical conductivity. There was no a clear trend in the effect of the incorporated potassium additive on the basic parameters of the PFN ceramics.

Słowa kluczowe

PL

ferroelektromagnetyki; relaksor; materiały typu perowskitu; właściwości dielektryczne

EN

ferroelectromagnetics; relaxor; perovskite type materials; dielectric properties

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 68, nr 1
• Strony: 9--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Bochenek D.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Technologii i Mechatroniki, Żytnia 12, Sosnowiec, 41-200

autor

Niemiec P.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Technologii i Mechatroniki, Żytnia 12, Sosnowiec, 41-200

autor

Cieplik B.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Technologii i Mechatroniki, Żytnia 12, Sosnowiec, 41-200

Bibliografia

• [1] Bochenek, D.: Magnetic and ferroelectric properties of PbFe1/2Nb1/2O3 synthesized by a solution precipitation method, J. Alloys Compd., 504, (2010), 508.
• [2] Raymond, O., Font, R., Portelles, J., Siqueiros, J. M.: Magnetoelectric coupling study in multiferroic Pb(Fe0.5Nb0.5)O3 ceramics through small and large electric signal standard measurements, J. App. Phys., 109, (2011), 094106.
• [3] Khomskii, D.: Classifying multiferroics: Mechanisms and effects, Physics, 2, (2009), 20.
• [4] Schmid, H.: Some symmetry aspects of ferroics and single phase multiferroics, J. Phys. Condens. Matter, 20, (2008), 434201.
• [5] Surowiak, Z., Bochenek, D., Machura, D., Nogas-Ćwikiel, E., Płońska, M., Wodecka-Duś, B.: Technologia, właściwości i możliwości aplikacyjne elektroceramiki ferroelektrycznej. Cz. III. Spiekanie i zagęszczanie ceramicznych proszków ferroelektrycznych, Materiały Ceramiczne, 2, (2007), 48.
• [6] Surowiak, Z., Bochenek, D., Dudek, J., Korzekwa, J., Płońska, M.: Technologia, właściwości i możliwości aplikacyjne elektroceramiki ferroelektrycznej. Cz. IV. Wpływ warunków otrzymywania na właściwości fizyczne ceramiki ferroelektrycznej, Materiały Ceramiczne, 1, (2008), 4.
• [7] Surowiak, Z., Bochenek, D.: Modyfikowanie składu chemicznego elektroceramiki PZT, Materiały Ceramiczne, 4, (2004), 124.
• [8] Bochenek, D., Surowiak, Z.: Influence of admixtures on the properties of biferroic Pb(Fe0.5Nb0.5)O3 ceramics, Physica Status Solidi A, 206, 12 (2009), 2857.
• [9] Lis, J., Pampuch, R.: Spiekanie, Wydawnictwa AGH, Kraków 2000.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.