Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2010

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Dielectric properties of composites in the CaO-CuO-TiO2 system

Ren S., Wittmar M., Aslan M., Grobelsek I., Quilitz M., Veith M.

Materiały Ceramiczne

2010

T. 62, nr 4

449-455

Since ultra-high dielectric constants (> 104) with weak temperature and frequency dependence were observed in non-ferroelectric materials such as CaCu3Ti4O12 and CuO, it is very meaningful to study the dielectric properties not only of CaCu3Ti4O12 and CuO, but also of other members in the CaO-CuO-TiO2 system in order to find other compositions with similar characteristics, to discover the underlying mechanisms and to search for new composites with even better dielectric properties. The dielectric properties of the composites in ternary systems CuO-CaCu3Ti4O12-CaTiO3 and CaCu3Ti4O12-CaTiO3-TiO2 have been tentatively investigated in the present study. The frequency and temperature dependences of permittivity and impedance in the range of 102-5 x 106 Hz and 25-130°C were investigated in the representative high permittivity (> 104) composite with molar fraction of Cu/Ti/Ca of 85/10/5 in the ternary CuO-CaCu3Ti4O12-CaTiO3 system. Strong hints suggest an important effect of grain boundary contributions on dielectric properties. Preliminary results demonstrated that a multiphase microstructure consisting of larger grains with predominant phase surrounded by smaller grains with secondary phases played an important role for enhancing the dielectric response due to possible barrier layer effects caused by the grain boundary of the composites.

Od kiedy zaobserwowano ultra wysokie stałe dielektryczne (> 104), przy słabej zależności od temperatury i częstotliwości, w nieferroelektrycznych materiałach takich jak CaCu3Ti4O12 i CuO, zasadnym stało się badanie właściwości dielektrycznych nie tylko CaCu3Ti4O12 i CuO, ale także innych członków układu CaO-CuO-TiO2 po to, aby znaleźć inne składy o podobnej charakterystyce, aby odkryć podstawowe mechanizmy, i aby poszukiwać nowe kompozyty o nawet lepszych właściwościach dielektrycznych. W prezentowanej pracy zbadano wstępnie właściwości dielektryczne kompozytów w układach potrójnych CuO-CaCu3Ti4O12-CaTiO3 i CaCu3Ti4O12-CaTiO3-TiO2. Częstotliwościowe i temperaturowe zależności przenikalności dielektrycznej i impedancji w zakresie 102-5 x 106 Hz and 25-130°C zbadano w przypadku reprezentatywnego kompozytu o wysokiej przenikalności (> 104) o udziale molowym Cu/Ti/Ca wynoszącym 85/10/5 w układzie trójskładnikowym CuO-CaCu3Ti4O12-CaTiO3. Mocne przesłanki sugerują ważny wpływ przyczynków związanych z granicami międzyziarnowymi na właściwości dielektryczne. Wstępne wyniki pokazały, że wielofazowa mikrostrukura składająca się z większych ziaren dominującej fazy otoczonych przez mniejsze ziarna fazy drugorzędnej odgrywała ważną rolę w przypadku podniesienia odpowiedzi dielektrycznej, w związku z możliwymi efektami warstwy barierowej wywołanymi przez granicę międzyziarnową kompozytów.

Bonding of porous alumina structures with zirconia nanoparticles

Adam J., Dietz J., Koch M., Veith M.

Materiały Ceramiczne

2010

T. 62, nr 4

510-515

Porous alumina coatings with a final thickness in the order of 0.1 mm were produced by spraying ethanolic dispersions of particle mixtures onto steel substrates, followed by drying and heating at 500°C for 60 min. The coatings consisting only of a mixture of coarse and sub-žm sized alumina particles are generally poor in adherence and in abrasion resistance. By including a colloid of nanoscaled zirconia (d ∼ 7 nm, calculated from the specific surface area) to the dispersion, coatings with clearly improved mechanical properties can be obtained. The zirconia fraction of 8 vol.% (related to the ceramic content) causes strong bonding between the alumina particles and the substrate. This bonding effect is quantified by bending tests, which have been performed after spray drying the dispersions, pressing the powders to form mechanical testing beams and applying a heat treatment at 500°C. The bending tests reveal that strengths are improved at least by a factor of 5 when the nanoparticles are present in the mixture. The described method to establish ceramic bonds in ceramic structures at temperatures, which are far below usual sintering temperatures, is a typical effect which arises in the nano size range, as the nanoparticles’ high reactivity based on their large specific surface area is deployed.

Porowate powłoki z tlenku glinu o końcowej grubości rzędu 0.1 mm wytworzono rozpylając zawiesiny etanolowe mieszanin proszków na stalowe podłoża, poddane następnie suszeniu i wygrzewaniu w 500°C przez 60 min. Powłoki składające się jedynie z mieszaniny gruboziarnistych i submikronowych cząstek tlenku glinu mają generalnie słabą przyczepność i odporność na ścieranie. Poprzez wprowadzenie do zawiesiny koloidu nanometrycznego dwutlenku cyrkonu (d ∼ 7 nm, obliczone z powierzchni właściwej) można uzyskać powłoki o wyraźnie polepszonych właściwościach mechanicznych. Udział dwutlenku cyrkonu wynoszący 8 % obj. (w stosunku do zawartości części ceramicznej) powoduje mocne połączenie pomiędzy cząstkami tlenku glinu i podłożem. Efekt wzmocnienia połączenia znajduje ilościowy wymiar w badaniach zginania, które przeprowadzono po wysuszeniu rozpyłowym zawiesin, prasowaniu otrzymanych proszków w postać belek do badań mechanicznych i zastosowaniu obróbki cieplnej w 500°C. Badania zginania ujawniają, że wytrzymałość poprawia się przynajmniej pięciokrotnie wtedy, gdy w zawiesinie występują nanocząstki. Opisana metoda wytworzenia ceramicznego połączenia w strukturach ceramicznych w temperaturach, które mieszczą się daleko poniżej zazwyczaj stosowanych temperatur spiekania prowadzi do typowego efektu, który powstaje w zakresie rozmiaru nano, ponieważ wprowadzana jest wysoka reaktywność nanocząstek związana z ich dużą powierzchnią właściwą.