Zastosowanie metody MOM do wytwarzania ceramiki Bi4Ti3O12

• Autorzy: Bernard H. , Dzik J. , Lisińska-Czekaj A. , Osińska K. , Czekaj D.

Warianty tytułu

EN

Application of mixed oxide method for fabrication of Bi4Ti3O12 ceramics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tytanian bizmutu Bi4Ti3O12 (BiT) należy do materiałów ceramicznych odznaczających się strukturą Aurivilliusa. Dzięki swoim właściwościom ceramika BiT jest szeroko stosowana na przykład do budowy wysokotemperaturowych przetworników piezoelektrycznych. W pracy przedstawione zostały zagadnienia związane z technologią wytwarzania materiału BiT metodą syntezy w fazie stałej z mieszaniny prostych tlenków (MOM - Mixed Oxide Method). Jako metodę zagęszczania zastosowano spiekanie swobodne. Morfologię przełomu wytworzonej ceramiki Bi4Ti3O12 obserwowano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Analizę składu chemicznego przeprowadzono metodą spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDS), a strukturę krystaliczną ceramiki badano metodą rentgenowskiej analizy fazowej (XRD). W pracy przedstawiono ponadto rezultaty badań dielektrycznych metodą spektroskopii impedancyjnej. Dane eksperymentalne analizowano za pomocą metody równoważnych układów elektrycznych.

EN

Bi4Ti3O12 ceramic is known as a typical ferroelectric, piezoelectric and electrooptical material, having relatively low coercive field, low dielectric constant, high Curie temperature and high breakdown strength. The bismuth titanate Bi4Ti3O12 ceramic powders was synthesized by the conventional mixed oxide method (MOM). Compacts of Bi4Ti3O12 were next densified by free sintering method. The morphology of Bi4Ti3O12 was observed by scanning electron microscopy (SEM). The crystal structure was examined by X-ray diffraction (XRD). The tool of impedance spectroscopy was applied to characterize relaxation processes present in the system at the set of constant temperatures, as well as to separate the polycrystalline ceramic material bulk, grain boundary, and electrode effects.

Słowa kluczowe

PL

struktura Aurivilliusa; ceramika; Bi4Ti3O12; spektroskopia impedancyjna

EN

Aurivillius phases; Bi4Ti3O12; ceramics; impedance spectroscopy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 6
• Strony: 1404--1408
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bernard H.

autor

Dzik J.

autor

Lisińska-Czekaj A.

autor

Osińska K.

autor

Czekaj D.

• Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, Sosnowiec,

Bibliografia

• [1] Aurivillius B.: Mixed bismuth oxides with layer lattices. Structure of Bi4Ti3O12. Arkh. Khemi 58 (1) (1949) 499÷512.
• [2] Subbarao E. C.: Ferroelectricity in Bi4Ti3O12 and its solid solution. Physical Review 122 (1961) 804÷807.
• [3] Megriche A., Lebrun L., Troccaz M.: Materials of Bi4Ti3O12 type for high temperature acoustic piezo-sensors. Sensors and Actuators 78 (1999) 88÷91.
• [4] Lisińska-Czekaj A., Jartych E., Mazurek M., Dzik J., Czekaj D.: Dielektryczne i magnetyczne właściwości ceramiki multiferroicznej Bi5Ti3FeO15. Materiały Ceramiczne 62 (2) (2010) 126÷133.
• [5] Kan Y., Wang P., Li Y., Cheng Y., Yan D.: Low-temperature sintering of Bi4Ti3O12 derived from a co-precipitation method. Materials Letters 56 (2002) 910÷914.
• [6] Macedo Z., Hernandes A.: Laser sintering of Bi4Ti3O12 ferroelectric ceramics. Materials Letters 55 (2002) 217÷220.
• [7] Czekaj D., Lisińska-Czekaj A., Orkisz T., Orkisz J., Smalarz G.: Impedancje spectroscopic studies of sol-gel derived barium strontium titanate thin films. Journal of the European Ceramic Society 30 (2010) 465÷470.
• [8] Nocuń M.: Wprowadzenie do spektroskopii impedancyjnej w badaniach materiałów ceramicznych. Wydawnictwo Naukowe Akapit, Kraków (2003).
• [9] Nolze G., Kraus W.: Powder diffraction. Journal of Applied Crystallography 13 (1998) 256.
• [10] Abrantes J. C. C., Labrincha J. A., Frade J. R.: An alternative representation of impedance spectra of ceramics. Materials Research Bulletin 35 (2000) 727÷740.
• [11] Lisińska-Czekaj A., Czekaj D.: Synthesis of Bi5TiNbWO14 ceramics. Archives of Metallurgy and Materials 54 (2009) 869÷874.