Synteza i spiekanie ceramiki BLT domieszkowanej Fe3+

• Autorzy: Wodecka-Duś B. , Płońska M. , Adamczyk M.

Warianty tytułu

EN

Synthesis and sintering of the BLT ceramics doped with Fe3+

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem niniejszej pracy było wytworzenie ceramiki Ba1-xLaxTi1-x/4O3 (BLT) domieszkowanej żelazem, charakteryzującej się strukturą typu perowskitu ABO3. Do ceramiki bazowej BLT wprowadzono tlenkową domieszkę donorową Fe3+ w nadmiarowych ilościach, podstawiającą się w miejsce tytanu, uzyskując w ten sposób materiały ceramiczne o ogólnym wzorze Ba1-xLaxTi1-yFeyO3 (BLTF) dla koncentracji x = 0,003 i y = 0,001 (BLTF1), y = 0,002 (BLTF2) i y = 0,003 (BLTF3). Materiały te zostały otrzymane przez syntezowanie proszków ceramicznych metodą konwencjonalną w oparciu o syntezę proszków z prostych tlenków w fazie stałej (metoda MOM), a następnie otrzymane materiały proszkowe zagęszczane były metodą spiekania swobodnego i jednoosiowego prasowania na gorąco. Wszystkie proszki ceramiczne poddano analizie termicznej (TG/DTA) oraz różnicowej analizie termograwimetrycznej (DTG). Skład chemiczny proszków ceramicznych BLTF określony został za pomocą spektroskopii z dyspersją energii EDS. Mikrostrukturę otrzymanych proszków oraz ceramiki BLTF obserwowano przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Analiza EDS potwierdziła założone składy chemiczne w przypadku wszystkich proszków ceramicznych. Procentowe zawartości poszczególnych składników w badanej ceramice wykazywały niewielkie odchylenia od założonych teoretycznie ilości tlenków, ale mieściły się w granicach błędu zastosowanej metody oznaczenia. Różnice pomiędzy teoretycznym i eksperymentalnym składem chemicznym ceramiki BLTF wynosiły +/- 3%.

EN

A goal of this study was to prepared Ba1-xLaxTi1-x/4O3 (BLT) ceramics doped with iron, and characterized by a perovskite structure ABO3. Excess amounts of the oxide donor Fe3+ dopant for substituting titanium ions were incorporated to the basic BLT ceramics, thereby obtaining materials having the general formula Ba1-xLaxTi1-yFeyO3 (BLTF) where x = 0.003 and y = 0 (BLTF0), y = 0.001 (BLTF1), y = 0.002 (BLTF2) and y = 0.003 (BLTF3). The materials were obtained by synthesizing powders with a conventional method, in which simple oxides for the synthesis in solid phase were used (MOM method), and the resultant powders were consolidated by using natural sintering method or hot pressing. All the ceramic powders were subjected to thermal (TG/DTA) and differential thermogravimetric (DTG) analyses. The chemical composition of ceramic BLTF powders was determined by using energy dispersive spectroscopy (EDS). Microstructures of both the powders and BLTF ceramics were observed by using scanning electron microscopy (SEM). The EDS measurements proved the obtainment of assumed chemical composition of the BLTF ceramics within the experimental error of +/- 3%.

Słowa kluczowe

PL

ceramika ferroelektryczna; BLTF; domieszka Fe3+

EN

ferroelectric ceramics; BLTF; Fe3+ dopant

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 68, nr 1
• Strony: 32--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wodecka-Duś B.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Technologii i Mechatroniki, Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec

autor

Płońska M.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Technologii i Mechatroniki, Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec

autor

Adamczyk M.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Technologii i Mechatroniki, Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• [1] Rajagukguk, R., Shin, D. G., Lee, B. W.: Magnetic Ordering in (1-x)BaTiO3-xLaFeO3 Solid Solutions, J. Magnetics, 16, 2, (2011), 101-103.
• [2] Ita, B., Murugavel, P., Ponnamblan, V., Raju, A. R.: Magnetic properties of lanthanum orthoferrite fine powders prepared by different chemical routes, J. Chem. Sci., 115, (2003), 519-524.
• [3] Dzik, J., Pikula, T., Pawelczyk, M., Wodecka-Dus, B., Czeka,j D.: Preparation and characterization of Bi1-xNdxFeO3 ceramics, Phase Transitions: A Multinational Journal, 88, (2015), 817-824.
• [4] Huybrechts, B., Ishizaki, K., Tanaka, M.: The positive temperature coefficient of resistivity in barium titanate, J. Mater. Sci., 30, (1995), 2463-2474.
• [5] Jung, D. S., Koo, H. Y., Jang, H. C., Kang, Y. C.: Effects of La content on the properties of Ba1−xLaxTiO3 powders prepared by spray pyrolysis, Metals Mater. Int., 15, (2009), 809-814.
• [6] Lin, F., Jiang, D., Ma, K., Shi, W.: Influence of doping concentration on room-temperature ferromagnetism for Fe-doped BaTiO3 ceramics, J. Magnetism Magnetic Materials, 320, (2008), 691-694.
• [7] Li, D., Subramanian, M. A.: Novel tunable ferroelectric compositions: Ba1−xLnxTi1−xMxO3 (Ln=La, Sm, Gd, Dy. M=Al, Fe, Cr), Solid State Sci., 2, (2000), 507-512.

Uwagi

PL

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