Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Crystal structure and Mössbauer effect in multiferroic 0.5BiFeO3-0.5Pb(Fe0.5Ta0.5)O3 solid solution

Stoch A., Maurin J., Stoch P., Kulawik J., Szwagierczak D.

Nukleonika

|

2017

|

Vol. 62, No. 2

177--181

EN

Multiferroic 0.5BiFeO3-0.5Pb(Fe0.5Ta0.5)O3 solid solution is a material that exhibits ferroelectric and antiferromagnetic orderings in ambient temperature. The solid solution was obtained as a result of a conventional reaction in a solid state. The obtained material is a dense, fine-grained sinter whose surface was observed by scanning electron microscopy (SEM) and stoichiometry was confirmed by energy dispersive X-ray spectroscopic (EDS) analysis. According to the X-ray powder diffraction (XRD) measurements, the main phase is R3c space group with admixture of Pm-3m regular phase. Small contribution of pyrochlore-like phase was also observed. Mössbauer spectroscopy suggested random distribution of Fe3+/Ta5+ cations in the B sites of ABO3 compound. Reduction of the magnetic hyperfine field with an increase in the substitution of Ta5+ in Fe3+ neighbourhood was also observed.

2

Zastosowanie technologii LTCC w wytwarzaniu podłoży do układów mikrofalowych

Synkiewicz B., Szwagierczak D., Grzesiak W., Ratajczak J., Kulawik J., Yashchyshyn Y., Bajurko P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 9

21--24

PL

Celem pracy było porównanie komercyjnie dostępnych oraz opracowanych nowych folii szklano-ceramicznych pod kątem predyspozycji do zastosowań w elektronice mikrofalowej. Wytworzone technologią LTCC porowate oraz lite kompozyty LTCC bazujące na ceramice Al2O3 lub kordierycie zostały poddane analizie SEM z EDS, która ujawniła ich niejednolitą strukturę wewnętrzną. Przeprowadzono pomiary przenikalności elektrycznej w wysokiej częstotliwości dla opracowanych i komercyjnych folii. Porównanie parametrów opracowanych folii z dostępnymi komercyjnie materiałami (DuPont 9k7, DuPont 951-GT, ESL 41110-T) pozwoliło wytypować folię LTCC, charakteryzującą się niską przenikalnością elektryczną oraz wysoką wytrzymałością mechaniczną (ESL 41110-T). Artykuł przedstawia również wyniki badań mających na celu optymalizację procesu technologicznego w kierunku jak najwyższej jakości układów przeznaczonych do pracy w wysokich częstotliwościach.

EN

The aim of the study was the comparison of the commercially available and experimentally developed green tapes suitable for LTCC technology at the angle of their predispositions for microwave applications. The analysis using SEM and EDS method of the developed porous and nonporous composites based on Al2O3 ceramic (or alternatively cordierite) revealed their irregular microstructure and channel-shaped porosity. The measurements of dielectric permittivity at high frequencies were performed for both the commercial and the fabricated dielectric tapes. Comparison of the developed tapes and commercial materials (DuPont 9k7, DuPont 951-GT, ESL 41110- T) led to the choice of a LTCC system (ESL 41110-T) with low dielectric permittivity, high mechanical strength, and regular smooth surface. The paper presents also the results of studies aimed at optimization of technological process in order to achieve the highest quality of circuits destined for work at high frequencies.

3

Fabrication and properties of multilayer capacitors with multicomponent ferroelectric dielectric

Kulawik J., Szwagierczak D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 4

25-27

EN

Tape casting and LTCC technology were used for fabrication of multilayer capacitors with 0.26Pb(Mg1/3Nb2/3)O₃-0.26Pb(Zn1/3Nb2/)O₃-0.26Pb (Fe2/3W1/3)O₃-0.14Pb(Fe1/2Nb1/2)O₃-0.08BaTiO₃ dielectric layers. The organic part of a slip comprises polyvinyl butyral as a binder, fish oil as a dispersant, polyethylene glycol and dibutyl phthalate as plasticizers, toluene and isopropyl alcohol as solvents. Test multilayer capacitors containing 30 green tapes 50 μm thick were fired at 850°C. Impedance spectroscopic studies of capacitors were carried out in the temperature range from -55 to 440°C at frequencies 10 Hz - 2 MHz. Microstructure of the dielectric layers and their compatibility with Ag electrodes were studied using a scanning electron microscope. The multilayer ceramic capacitors exhibit high capacitance reaching 1 μF and relatively low temperature coefficient of capacitance. There are two high and broad maxima in the temperature dependence of dielectric permittivity - the first one related to the ferroelectric transition at 40°C and the second one attributed to dielectric relaxation which occurs in the temperature range 190-440°C.

PL

Zastosowano technologię odlewania folii i technologię LTCC do wytwarzania wielowarstwowych kondensatorów z dielektrycznymi warstwami o składzie 0.26Pb(Mg1/3Nb2/3)O₃-0.26Pb(Zn1/3Nb2/)O₃-0.26Pb (Fe2/3W1/3)O₃-0.14Pb(Fe1/2Nb1/2)O₃-0.08BaTiO₃. Część organiczna gęstwy do odlewania folii zawiera poliwinylobutyral jako spoiwo, ftalan dwubutylu i glikol polietylenowy jako zmiękczacze, olej rybi jako dyspersant oraz toluen i alkohol izopropylowy jako rozpuszczalniki. Testowe wielowarstwowe kondensatory złożone z 30 surowych warstw o grubości 50 μm wypalono w temperaturze 850°C. Przeprowadzono badania kondensatorów metodą spektroskopii impedancyjnej w zakresie temperatur -55...440°C i w zakresie częstotliwości 10 Hz - 2 MHz. Przy użyciu mikroskopu skaningowego badano mikrostrukturę warstw dielektrycznych i ich kompatybilność z elektrodami Ag. Wielowarstwowe ceramiczne kondensatory wykazują wysoką pojemność sięgającą 1 μF i relatywnie niski temperaturowy współczynnik pojemności. Na temperaturowej zależności przenikalności elektrycznej występują dwa wysokie i szerokie maksima - pierwsze związane z ferroelektryczną przemianą w temperaturze 40°C i drugie, które można przypisać dielektrycznej relaksacji, występujące w zakresie temperatur 190...440°C.

4

Właściwości dielektryczne nieferroelektrycznej ceramiki Gd2/3CuTa4O12 na kondensatory typu IBLC

Szwagierczak D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 10

68-71

PL

Opracowano warunki syntezy i spiekania nowego nieferroelektrycznego materiału o składzie Gd2/3CuTa4O12 odznaczającego się wysoką przenikalnością elektryczną. W artykule przedstawiono wyniki badań metodą spektroskopii impedancyjnej przeprowadzone w szerokim zakresie temperatur -55. ..700°C i w zakresie częstotliwości 10 Hz - 2 MHz. W widmach impedancyjnych wyróżniono dwa rodzaje odpowiedzi dielektrycznej, przypisane półprzewodnikowym ziarnom i granicom międzyziarnowym o wyższej rezystancji. Analiza metodą EDS składu pierwiastkowego ceramiki Gd2/3CuTa4O12 wskazuje na wzbogacenie granic ziaren w tlen i tantal i wnętrza ziaren w miedź. Wysoka efektywna przenikalność wytworzonej ceramiki obserwowana przy niskich częstotliwościach i/lub w wyższych temperaturach wynika z samorzutnego tworzenia się kondensatorów z zaporową warstwą wewnętrzną na granicach ziaren podczas jednoetapowego wypalania w atmosferze powietrza.

EN

The synthesis and sintering procedure was developed for a new non-ferroelectric material with the composition Gd2/3CuTa4O12 which shows high dielectric permittivity. The paper presents the results of impedance spectroscopic studies carried out in a wide temperature range from -55 to 700°C and in the frequency range 10 Hz - 2 MHz. Two types of dielectric response were revealed in impedance data, attributed to semiconducting grains and more resistive grain boundaries. Chemical composition of Gd2/3CuTa4O12 ceramic determined by EDS method indicates an enhanced content of oxygen and tantalum at grain boundaries regions and an enrichment in copper in grain interiors. High effective permittivity of the obtained ceramics observed at low frequencies and/or higher temperatures results from spontaneous formation of capacitors with internal barrier layers at grain boundaries, fabricated during one step firing in air.

5

Wielowarstwowe kondensatory z dielektrykiem Bi1/2Cu1/2(Fe1/2Ta1/2)O3 wytwarzane technologią LTCC

Kulawik J., Szwagierczak D., Gröger B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

164-167

PL

W artykule przedstawiono sposób przygotowania gęstw i wytwarzania metodą odlewania folii na dielektryk kondensatorów opartych na nowym bezołowiowym nieferroelektrycznym materiale o składzie Bi1/2Cu1/2 (Fe1/2Ta1/2)O3. Otrzymane surowe folie charakteryzują się dużą gładkością, elastycznością i jednolitą grubością około 60 µm. Stosując technologię LTCC wykonano wielowarstwowe kondensatory złożone z 16 warstw dielektryka. Obserwacje w mikroskopie skaningowym wskazują na dobrą współpracę opracowanego materiału dielektrycznego z komercyjną pastą Du Pont Ag 6142D. z której wykonano sitodrukiem elektrody wewnętrzne. Wyznaczono pojemność i współczynnik strat kondensatorów w zakresie temperatur od -55 do 300°C i w zakresie częstotliwości 10 Hz - 2 MHz. Wytworzone wielowarstwowe kondensatory odznaczają się wysoką pojemnością i niską temperaturową zmianą pojemności nieprzekraczającą ±5% w zakresie temperatur od -55 do 80°C.

EN

The paper reports on slurry preparation and tape casting procedure of capacitor dielectric based on new lead-free nonferroelectric material with the composilion Bi1/2Cu1/2 (Fe1/2Ta1/2)O3. The obtained green tapes are characterized by high smoothness, flexibility and uniform thickness of about 60 µm. Multilayer capacitors containing 16 dielectric layers were fabricated using LTCC technology SEM observations reveal good cooperation of the developed dielectric material with commercial Du Pont Ag 6142D paste, applied for screen printing of internal electrodes. Capacitance and dissipation factor of the capacitors were measured in the temperature range from -55 to 300°C at frequencies 10 Hz - 2 MHz. The obtained multilayer capacitors exhibit high capacitance and low temperature change of capacitance which does not exceed ±5% in the temperature range from -5E to 80°C.

6

Otrzymywanie i charakterystyka komponentów ogniwa tlenkowego Ni-YSZ/YSZ/Sr 0.8 Ce 0.1 La 0.1 MnO 3-δ -YSZ

Szwagierczak D., Kulawik J., Gröger B., Pruszkowski Z.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 10

15-18

PL

Metoda odlewania folii i jednoetapowego współspiekania przygotowano trzy komponenty tlenkowego ogniwa paliwowego - anodę Ni-YSZ-grafit, elektrolit stały YSZ i katodę Sr0.8 Ce0.1 La0.1 MnO3-δ -YSZ. Badano właściwości surowych i spiekanych elektrod, takie jak skurczliwość, porowatość, rezystywność i współpraca z elektrolitem stałym. Zastosowano dwie metody otrzymywania materiału anodowego - mieszanie NiO z ZrO2 i bezprądową metalizację niklem tlenku cyrkonu. Druga z tych metod prowadziła do niższej zawartości niklu niezbędnej do metalicznego przewodzenia anody i lepszej kompatybilności z elektrolitem stałym.

EN

Three components of SOFC structures - Ni/YSZ/graphite anode, YSZ solid electrolyte and Sr0.8 Ce0.1 La0.1 MnO3-δ -YSZ cathode were prepared by tape casting and one-step cofiring. Properties of green and sintered electrodes were investigated, such as shrinkage, porosity, resistivity and compatibility with the solid electrolyte layer. Two routes of the anode powder preparation - NiO mixing with YSZ and electroless nickel coating on zirconia were applied. The second method leads to a lower nickel content necessary for metallic conductivity of the anode and its better compatibility with the solid electrolyte.

7

Dielectric properties of perovskite multiferroic Pb(Fe0.5Nb0.5)O3-Bi0.95Dy0.05FeO3 thick films

Stoch A., Kulawik J., Szwagierczak D., Groger B.

Materiały Elektroniczne

|

2008

|

T. 36, nr 3

138-150

EN

The paper reports the preparation and deposition of dielectric thick films exhibiting multiferroic properties. The developed layers are based on solid solutions of two multiferroic compounds with perovskite structure -- relaxor Pb(Fe0.5Nb0.5)O3 and Bi0.95Dy0.05FeO3. Complex impedance and dielectric permittivity of thick films were determined as a function of temperature (from - 55 to 450°C) and frequency (10 Hz - 2 MHz). DC resistivity was measured in the temperature range 20 - 400°C. Microstructure of the samples was studied using a scanning electron microscope. In complex plane impedance spectra there exists a single arc at a given temperature associated with grains which decreases and shifts to higher frequencies with increasing temperature. The maximum values of dielectric permittivity of the investigated layers were 2000 - 4000 in the temperature range from -55 to 150°C at 1 kHz. Two broad ε'maxima ascribed to relaxor ferroelectric transition and dielectric relaxation occur in the temperature range from -55 to 450°C. Low sintering temperature appropriate for the conventional thick film procedure, dense microstructure and high dielectric permittivity slightly changing over a wide frequency and temperature ranges are advantages of the developed compositions.

PL

W artykule opisano przygotowanie i nanoszenie dielektrycznych grubych warstw wykazujących multiferroiczne właściwości. Opracowane warstwy oparte są na dwóch multiferroicznych związkach o strukturze perowskitu - relaksorze Pb(Fe0.5Nb0.5)O3 i Bi0.95Dy0.05FeO3. Badano zespoloną impedancję i przenikalność elektryczną grubych warstw w funkcji temperatury (od -55 do 450°C) i częstotliwości (10 Hz - 2 MHz). Mierzono przewodnictwo dc w zakresie temperatur 20 - 400°C. Badano mikrostrukturę próbek przy użyciu mikroskopu skaningowego. Na wykresach zespolonej impedancji w danej temperaturze istnieje pojedynczy łuk, związany z ziarnami, który zmniejsza się i przesuwa w stronę wyższych częstotliwości ze wzrostem temperatury. Maksymalne wartości przenikalności elektrycznej badanych warstw wynoszą 2000 - 4000 w zakresie temperatur od -55 do 150°C dla 1 kHz. W zakresie temperatur od -55 do 450°C występują dwa szerokie maksima ε' przypisywane przemianie ferroelektrycznej i relaksacji dielektrycznej. Korzystnymi cechami opracowanych kompozycji są: niska temperatura spiekania odpowiednia dla konwencjonalnej procedury grubowarstwowej, zwarta mikrostruktura i wysoka przenikalność elektryczna słabo zmieniająca się w szerokim zakresie częstotliwości i temperatur.

8

Otrzymywanie i charakterystyka właściwości ceramiki Y2/3CuTa4O12 jako dielektryka kondensatorów z zaporową warstwą wewnętrzną

Szwagierczak D., Kulawik J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 11

73-76

PL

W artykule przedstawiono syntezę i warunki spiekania nowego materiału ceramicznego Y2/3CuTa4O12 o wysokiej przenikalności elektrycznej. Wyniki badań zespolonej impedancji ceramicznych próbek, przeprowadzone w zakresie częstotliwości 10Hz...2MHz w szerokim zakresie temperatur -170...700°C, były analizowane w formalizmach impedancji, przenikalności i modułu elektrycznego. W badanym zakresie częstotliwości i temperatur wyróżniono dwa rodzaje odpowiedzi związane z półprzewodnikowymi ziarnami i izolacyjnymi granicami ziaren. Dielektryczne zachowanie przypisano spontanicznemu tworzeniu się kondensatorów z zaporową warstwą wewnętrzną.

EN

In this paper the synthesis and sintering conditions of a new ceramic high permittivity material Y2/3CuTa4O12 are presented. Complex impedance studies of the ceramic samples carried out in the frequency range 10Hz...2MHz and over wide temperature range -170...700°C were analyzed in impedance, permittivity and electric modulus formalisms. Two distinct contributions attributed to semiconducting grains and insulating grain boundaries were distinguished in the studied frequency and temperature ranges. The dielectric behavior of the ceramics was ascribed to the spontaneous formation of internal barrier layer capacitors.

9

Charakterystyka współpracy grubych warstw perowskitowych z elektrolitami stałymi na bazie tlenku cyrkonu i tlenku ceru

Gröger B., Kulawik J., Szwagierczak D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 11

76-80

PL

W pracy badano mo żliwość zastosowania grubowarstwowych perowskitowych elektrod wykonanych z Sr0.8Ce0.1La0.1MnO3-δ Sr0.9Ce0.05La0.05CoO3-δ na elektrolitach stałych z domieszkowanego tlenku cyrkonu i tenku ceru, w oparciu o obserwacje w mikroskopie skaningowym, badania metodą spektroskopii impedancyjnej i pomiary siły elektromotorycznej stężeniowych ogniw tlenowych. Analiza pomiarów zespolonej impedancji, przeprowadzonych w zakresie częstotliwości 10 Hz....2 MHz w szerokim zakresie temperatur 150...950°C, wskazują na występowanie trzech rodzajów odpowiedzi dielektrycznej, przypisywanych ziarnom i granicom ziaren elektrolitu stałego i elektrodom.

EN

In this paper applicability of thick film perovskite electrodes made of Sr0.8Ce0.1La0.1MnO3-δ Sr0.9Ce0.05La0.05CoO3-δ on doped zirconia and ceria solid electrolytes were investigated on the basis of scanning microscope observations, impedance spectroscopic studies and measurements of electromotive force of oxygen concentration cells. Complex impedance studies carried out in the frequency range 10 Hz...2 MHz and over a wide temperature range of 150...950°C revealed three distinct contributions to dielectric response, attributed to grains and grain boundaries of the solid electrolytes, and electrodes.

10

Ceramic multilayer packages for detectors of alpha particles fabricated by thick film technology

Kulawik J., Gröger B., Szwagierczak D., Węgrzecki M., Bar J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 12

17-18

EN

This paper describes design and manufacturing of multilayer ceramic packages for new silicon detectors used in detection &#alpha particles. Multistage procedure of developing suitable package involving precise cutting and polishing of alumina substrates, printing, stacking and firing at various temperature conditions was applied to meet the requested specifications. A few patterns and types of thick film pastes based on Au, Ag Pt and low melting sealing glass were used. They were destined for deposition of electrical contact areas, contacts between top and bottom layer metallizations, as well as for pads for wire bonding, dielectric layers and sealing stacked alumina ceramic substrates. Many problems had to be overcome, among other things: leaktightness, mechanical strength, reliability during operation under temperature gradient (from room temperature to liquid nitrogen), lack of bare (not covered) regions of noble metals outside the detector structure. New silicon p+ - v - n+ detector structures as well as a new type of ceramic packages and technology for detectors' assembly were developed in the Institute of Electron Technology. In the Paul-Scherrer Institute in Villingen in Switzerland, 32 sandwiched pairs of such new structures were assembled in the Cryo-On-Line-Detector (COLD) unit.

PL

Opisano projektowanie i wytwarzanie wielowarstwowych ceramicznych obudów nowych krzemowych detektorów cząstek alpha. W celu spełnienia stawianych wymagań zastosowano wieloetapową procedurę obejmującą precyzyjne cięcie i szlifowanie podłoży z tlenku glinu, drukowanie, układanie elementów obudowy i wypalanie w różnych warunkach temperaturowych. Dobrano odpowiednie wzory sit i rodzaje past na bazie Au, AgPt i niskotopliwego szkliwa, przeznaczonych do nanoszenia powierzchni pól kontaktów elektrycznych, kontaktów pomiędzy górnymi i dolnymi warstwami metalizacji, pól do połączeń utrakompresyjnych, warstw dielektrycznych i sklejania ułożonych elementów ceramicznej obudowy. Do problemów, których pokonanie było konieczne, należało: zapewnienie szczelności, wytrzymałości mechanicznej i odporności na pracę w gradiencie temperatur (od temperatury pokojowej do ciekłego azotu), a także uniknięcie pozostawienia odsłoniętych obszarów metali szlachetnych poza strukturą detektorową. Struktury p+ - v - n+ detektorów krzemowych, wielowarstwowa obudowa ceramiczna i sposób montażu zostały opracowane w Instytucie Technologii Elektronowej. W Pau--Scherrer Institut w Villingen w Szwajcarii 32 pary nowych struktur detektorowych wmontowano w matrycę detektora Cryo-On-Line-Detector (COLD).

11

Investigations of properties of ceramic materials with perovskite structure in chosen electronic applications

Kulawiak J., Szwagierczak D., Gröger B.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2007

|

Vol. 55, nr 3

293-297

EN

In this work synthesis, sintering processes and properties of three groups of perovskite-type ceramics utilized in chosen electronic applications are briefly described. The first group includes high permittivity dielectrics based on relaxor ferroelectrics and new leadfree ceramics, destined for bulk and thick film capacitors. The second group comprises ceramics for low and high temperature thermistors and the third one nonstoichiometric conducting compounds containing doped SrMnO3 and SrCoO3, tested as electrode materials for solid state cells.

12

Dielectric behavior of high permittivity Cu2Ta4O12 ceramics

Szwagierczak D., Kulawik J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 12

24-26

EN

In this work Cu2Ta4O12 ceramics was investigated as a candidate, lead-free, non-ferroelectric material with high dielectric permittivity. The influence of sintering conditions on dielectric properties of this compound was studied. Capacitance and dissipation factor of the samples were determined as a function of temperature (-55...700°C) and frequency (10 Hz to 1 MHz). Dc conductivity of the specimens was measured in the temperature range 20-640°C. Phase composition, microstructure and chemical homogeneity of the developed ceramics were also studied.

PL

W pracy badano Cu2Ta4O12 jako bezołowiowy, nieferroelektryczny materiał o wysokiej przenikalności elektrycznej. Określano wpływ warunków spiekania na właściwości dielektryczne tego związku. Wyznaczano pojemność i współczynnik stratności próbek w funkcji temperatury (w zakresie -55...700°C) i częstotliwości (w zakresie 10 Hz... MHz). Mierzono przewodnictwo elektryczne ceramiki w zakresie temperatur 20...640°C. Badano również skład fazowy, mikrostrukturę i chemiczną jednorodność wytworzonej ceramiki.

13

Warstwy elektroizolacyjne na podłożach stalowych do elektronicznych układów mocy

Gandurska A., Śnieżyńska I., Marek A., Szwagierczak D., Kulawik J., Gröger B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 4

18-20

PL

Podłoża stalowe z izolacyjnymi powłokami emaliowanymi stanowią alternatywne rozwiązanie w układach grubowarstwowych. Ich mechaniczne, elektryczne i termiczne właściwości są korzystne w wielu zastosowaniach elektronicznych i elektrotechnicznych. Opisano wiele nowych szkieł o różnych składach, które wykorzystano do wykonania past grubowarstwowych i warstw na podłożach stalowych. Przeprowadzono badania elektryczne i mechaniczne opracowanych warstw i podłoży stalowych emaliowanych.

EN

Stainless steel substrates with insulating enamel coatings can be used as alternative solution for thick film circuits. These substrates offer mechanical, electrical and thermal properties advantageous in many electronic and electrotechnical applications. In this work some new glasses with various compositions were manufactured and used for preparation of thick film pastes and layers on steel substrates. Electrical and mechanical tests of the developed thick films and enameled steel substrates were carried out.

14

Technologia wytwarzania elektrod o strukturze perowskitu.

Gandurska J., Śnieżyńska I., Marek A., Szwagierczak D., Kulawik J.

Szkło i Ceramika

|

2003

|

R. 54, nr 2

27-31

PL

Otrzymane materiały przewodzące o strukturze perowskitów metodą kalcynacji z proszków, zastosowano jako fazę czynną do sporządzenia past i warstw techniką grubowarstwową. Opracowano technologię wykonywania past stosując odpowiednie nośniki organiczne oraz szkliwo, a następnie wykonano metodą sitodruku warstwy, dobierając warunki druku i obróbki termicznej. Przeprowadzono badania rtg, obserwacje pod mikroskopem skaningowym, pomiary rezystancji, TWR, SEM w zakresie temperatur 300-900 stopni C oraz impedancji do 600 stopni C. Uzyskano wyniki zadowalające. Zastosowanie opracowanych materiałów na elektrody ogniw i elementów czujnikowych zapewnia prawidłowe ich działanie.

EN

Ceramic materials of the perovskite structure were synthesised by the powder sintering method. The aim of the work was to obtain pastes from the previously prepared ceramic powder materials, designed to screen printing. The next stage of our work was producing thick film pastes and layers from the powders. All prepared layers were comtrolled by X-ray diffraction analysis and observed using the scanning microscope, Sheet resistivities, TCR and electromotive force of perovskite thick film layers were measured at temperature between 300-900 degrees C. Measurements of independance were carried out up to 600 degrees C. It was found that the developed materials can be proposed as very good, possible electrode materials for gas sensors and electrochemical cells.

15

Badanie warunków otrzymywania i właściwości ceramiki Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-BaTiO3-PbTiO3 o wysokiej stałej dielektrycznej.

Szwagierczak D., Kulawik J., Gandurska J., Marek A., Śnieżyńska I.

Szkło i Ceramika

|

2003

|

R. 54, nr 1

32-37

PL

Badano wpływ warunków kalcynacji wyjściowych proszków i spiekania ceramiki na właściwości dielektryczne materiałów w układzie Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-BaTiO3-PbTiO3. Wyznaczono stałą dielektryczną i współczynnik stratności w zakresie temperatur od -55 do 160 stopni Celsjusza i częstotliwości 10 Hz-1 MHz oraz rezystywność w zakresie temperatur 20-500 stopni Celsjusza. Otrzymana ceramika po spiekaniu w temperaturze 1150 stopni Celsjusza charakteryzowała się maksymalną wartością stałej dielektrycznej 6200-10600 przy częstotliwości 1 kHz, temperaturą Curie 40-85 stopni Celsjusza, wysoką rezystywnością w temperaturze pokojowej 1014-1015 Omega cm. Energia aktywacji przewodnictwa wynosiła 0,7-1,2 eV.

EN

The influence of the calcination conditions of starting powders and the sintering conditions of ceramics on dielectric properties of materials in Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-BaTiO3-PbTiO3 system was investigated. Dielectric constant and dissipation factor in the temperature range from -55 to 160 degrees centigrade at frequency 10 Hz-1 MHz as well as resistivity in the temperature range 20-500 degrees centigrade were determined. The obtained ceramics after sintering at 1150 degrees centigrade exhibit maximum values of dielectric constant of 6200-10600 at 1 kHz, Curie temperatures 40-85 degrees centigrade, high resistivities 1014-1015 Omega cm. Activation energy of electrical conductivity was 0,7-1,2 eV.

16

Właściwości dielektryczne ferroelektrycznej ceramiki opartej na relaksorach Pb (Fe1/2Nb1/2) 03 i Pb (Mg1/3Nb2/3) O3

Szwagierczak D., Kulawik J., Gandurska J., Marek A., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2003

|

Vol. 44, nr 1

18-21

PL

Opracowano metodykę syntezy i spiekania ceramiki opartej na dwóch relaksorowych ferroelektrykach Pb (Fe1/2Nb1/2) O3 (PFN) i Pb (Mg1/3Nb2/3) O3 (PMN) z dodatkiem normalnych ferroelektryków PbTi03 i BaTi03. Badano zależność statej dielektrycznej (przenikalności elektrycznej) i współczynnika stratności od temperatury i częstotliwości. Materiały spiekane w temperaturze 900-1150°C wykazywały wysoką maksymalną stałą dielektryczną w zakresie 2500-20000 i temperaturę Curie w zakresie od 40°C do 110°C. Opracowana ceramika o składzie 0,5PMN-0,3PFN-0,1PT-0,1BT odznaczała się bardzo niskim temperaturowym współczynnikiem pojemności w zakresie temperatur 0-125°C.

EN

Synthesis and sintering procedures were developed for ceramics based on two relaxor ferroelectrics Pb addition of normal ferroelectrics PbTiO3 and BaTiO3. De-pendencies of dielectric constant and dissipation factor on temperature and frequency were investigated. The materials sintered at 900-1150°C exhibited high maximal dielectric constant in the range 2500-20000 and Curie temperature from 40°C to 110°C. The developed 0,5PMN-0,3PFN-0,1 PT-0,1 BT ceramics showed very low temperature coefficient of capacitance in the temperature range 0-125°C.

17

Pasty i warstwy z materiałów o strukturze perowskitów

Gandurska J., Kulawik J., Marek A., Szwagierczak D., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2002

|

Vol. 43, nr 4

25-29

PL

Przeprowadzono syntezę metodą spiekania z proszków i współstrącania z roztworów azotanów materiałów ceramicznych o strukturze perowskitów o odpowiednim współczynniku rozszerzalności liniowej i przewodnictwie elektrycznym mogących znaleźć zastosowanie na elektrody czujników i ogniw stałych. Obecnie z uzyskanych proszków sporządzono pasty stosowane w technice grubowarstwowej oraz metodą sitodruku i po obróbce termicznej uzyskano w nich odpowiednie warstwy. Przeprowadzono badania rentgenograficzne, obserwacje pod mikroskopem scanningowym oraz pomiary rezystancji w zakresie temperatur 300-900°C, siły elektromotorycznej w zakresie 600-1200°C otrzymanych ogniw i impedancji do temperatury 600°C. Uzyskano wyniki zadawalające, wykazujące iż otrzymane materiały mogą być stosowane na elektrody czujników gazów i ogniw elektrochemicznych.

EN

Within the framework of the first step of our work, a few oxides with the perovskite structure were synthesized by powder sintering or by co-precipation. The oxides showed good combination of high conductivity and thermal and chemical stability. The next stage of our work was producing thick film pastes and layers from the powders. All prepared layers were controlled by X-ray diffraction analysis and observed using the scanning microscope. Sheet resistivitiesand electromotive force of perovskite thick film layers were measured at temperature between 300-900°C. Measurements of impedance were carried out up to 600°C the perovskite structure may by applied for electrodes of solid cells and gas sensors.

18

Synteza i charakterystyka LaxSr1-z(CoyNi1-y)O3 jako materiału elektrodowego.

Grandurska J., Kulawik J., Marek A., Szwagierczak D., Śnieżyńska I.

Szkło i Ceramika

|

2001

|

R. 52, nr 3

28-33

PL

Niekiedy w ogniwach elektrochemicznych i czujnikach gazów korzystne dla szybkości ustalania się równowagi termodynamicznej oraz ze względu na koszty, celowe jest zastępowanie elektrod platynowych materiałami ceramicznymi charakteryzującymi się dobrym przewodnictwem elektronowym oraz znacznym przewodnictwem jonowym. Materiałami takimi są tlenki złożone o strukturze perowskitu. W ramach prac własnych zsyntetyzowano tlenki o strukturze perowskitów metodą spiekania z proszków. Dla uzyskanych materiałów przeprowadzono badania rentgenowskie oraz obserwacje pod elektronowym mikroskopem transmisyjnym i scaningowym w celu określenia ich składu fazowego, temperaturowego współczynnika rozszerzalności liniowej oraz reakcji z elektrolitem stałym. Przeprowadzono pomiary zależności rezystancji od temperatury w zakresie od 30-900 stopni Celsjusza dla pastylek wykonanych z proszków o strukturze perowskitów.

EN

Replacing platinum electrodes with ceramic materials featuring good electron conductivity or significant ion conductivity sometimes is conducive to the speed of the thermodynamic equilibrium setting. Oxides with perovskites the structure are such materials. Within the framework of our own work, a few oxides with the perovskite structure were synthesised by powder sintering. X-ray studies were conducted for obtained the materials along with observation under transmission electron microscope and scanning electron microscope in order to determine their phase composition. The reactivity of all samples with YSZ were examined at 850 and 950 degrees centigrade for 100 h. Temperature coefficients of linear expansion of the samples were also measured from room temperature to 1000 degrees centigrade. Sheet resistivities of perovskites pellets (substrates) were measured at temperatures between 30-900 degrees centigrade. On the basis of the obtained X-ray spectrums, microscope photographs and results of electrical tests it was found out that obtained perovskite powders feature proper parameters.

19

Przewodzące materiały ceramiczne, ich synteza i badanie oraz właściwości w zastosowaniu na elektrody ogniw stałych

Gandurska J., Marek A., Śnieżyńska I., Marek A., Szwagierczak D., Kulawik J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2001

|

Vol. 42, nr 4

22-25

PL

Wysoko temperaturowe ogniwa z elektrolitem stałym pracują na ogół w temperaturze około 1000°C. Czas dochodzenia ogniwa do stanu równowagi termodynamicznej w znacznym stopniu zależy od jakości zastosowanego elektrolitu oraz od mikrostruktury i parametrów elektrod. Elektrolit powinien być gęstym spiekiem ceramicznym, a warstwa elektrodowa musi ściśle przylegać do powierzchni elektrolitu oraz zapewniać możliwie największą powierzchnię styku z atmosferą gazową i dobrze absorbować tlen. Niekiedy korzystne dla szybkości ustalania się równowagi termodynamicznej jest zastępowanie elektrod platynowych materiałami ceramicznymi charakteryzującymi się dobrym przewodnictwem elektronowym oraz znacznym przewodnictwem jonowym. Materiałami takimi są tlenki złożone o strukturze perowskitu. W ramach prac własnych zsyntezowano szereg tlenków o strukturze perowskitów metodą spiekania z proszków i współstrącania. Dla uzyskanych materiałów przeprowadzono badania rentgenowskie oraz obserwacje pod elektronowym mikroskopem transmisyjnym i skaningowym w celu określenia ich składu fazowego, temperaturowego współczynnika rozszerzalności liniowej oraz reakcji z elektrolitem stałym. Na podstawie uzyskanych widm rentgenowskich, zdjęć mikroskopowych oraz wyników badań stwierdzono, że otrzymane proszki perowskitów charakteryzują się odpowiednimi parametrami umożliwiającymi zastosowanie ich jako elektrody ogniw elektrochemicznych będących czujnikami gazów.

EN

The cathode material in the solid cells must be porous to permit the diffusion of oxygen and has to meet the following requirements: high electrical conductivity, thermal and chemical compatibility with electrolyte and high activity for oxygen reduction. The perovskite metallic-ceramic oxides comprise many compounds, which could replace noble metal electrodes in SOFC and gas sensors. Perovskites La0,8Sr0,2(AI0,5Fe0,5)O3, La0,8Sr0,2CoO3, La(Co0,4Ni0,6)O3, Ca0,25La0,75CrO3 Ca0,25La0,75(Cr0,85AI0,15)O3, Sr0,25La0,75CrO3 have been extensively studied as electrode materials active at low temperatures. The powders were examined using thermal analysis, X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. On the basis of our experiments we present some parameters: electrical resistivity, temperature expansion coefficient, possible interactions (perovskites and YSZ powders), microstructures etc. for these perovskites.

20

Charakterystyka odporności rezystorów Ti-Si na działanie impulsów wysokonapięciowych

Szwagierczak D., Kulawik J., Marek A., Gandurska J., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2000

|

Vol. 41, nr 7

26-29

PL

Badano odporność rezystorów opartych na krzemkach tytanu TiSi2, Ti5Si3 na odziaływanie impulsów wysokonapięciowych o kształcie fali 10/700us. Zniszczenie rezystorów następowało przy napięciu 1200-1500V. Zmiany rezystancji po udarach wynosiły 0-4,5% w zależności od napięcia, ilości impulsów, grubości warstwy i rodzaju krzemku.

EN

Surge performance of resistors based on titanium silicides TiSi2, Ti5Si3 and TiSi were investigated using 10/700 us hight voltage pulses. Failure of resistors occurred ar 1200-1500 V. Changes in resistance after pulsing were 0-4,5% depending on peak voltage, number of pulses, thick film thockness and kind of silicide.