Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

PZT-Type Ceramics Doped with Manganese, Antimony, Lanthanum and Tungsten - Technology and Physical Properties

Bochenek D., Niemiec P., Ćwikiel E., Goryczka T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

827--837

EN

The work three ceramic compositions based on PbZr0.49 Ti0.51O3 doped with manganese (Mn), antimony (Sb), lanthanum (La) and tungsten (W) were obtained. The introduction of a set of admixtures was aimed at improving the sinterability of ceramic materials and optimizing its electrophysical parameters. Multi-component materials of the PZT-type with a general formula: Pb(PbZr0.49 Ti0.51)0.94 Mn0.021 Sb0.016 LayWz O3 (where y from 0.008 to 0.012 and z from 0.012 to 0.014) were prepared by the conventional mixed oxide method. After mixing and drying the powder mixtures were calcined in air at 850°C for 4 h, while densification of the powders was carried out by the free sintering method at 1150°C for 2 h. The final steps of technology were grinding, polishing, annealing and putting silver paste electrodes onto both surfaces of the samples for electrical testing. XRD, SEM, EDS, dielectric, ferroelectric, piezoelectric properties and DC electrical conductivity of the obtained ceramic compositions were carried out. X-ray tests of the crystal structure conducted at room temperature have shown that all obtained the PZT-type materials were a single phase (perovskite type) without the presence of a foreign phase. Symmetry of the crystal lattice was identified as space group P4mm. Temperature dielectric studies have shown high values of dielectric permittivity and low dielectric loss. The presented physical properties of ceramic samples based on PZT confirm their predisposition for application in modern microelectronic and micromechatronic applications.

2

Mechanical losses and dielectric properties in ferroelectric-ferromagnetic composites

Zachariasz R., Bochenek D., Ilczuk J.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 4

245--249

EN

The work presents the technology and investigation results of ferroelectric-ferromagnetic composites based on ferroelectric powders of the PZT type and ferrite. The ferroelectric powder comprised two PZT type compositions: Pb0.84Ba0.16(Zr0.54Ti0.46)O3 + 1.0%at. Nb2O5 (PBZTN) and Pb(Zr0.51Ti0.49)O3 + 0.2%at. Bi2O3 + 0.03%at. Nb2O5 + 0.06%at. MnO2(PZTBNM). The initial constituents for obtaining the PZT type powders included oxides: PbO, ZrO2, TiO2, Nb2O5, Cr2O3 as well as carbonates: barium BaCO3 and strontium SrCO3. In the PZT-ferrite composites, the synthesized ferroelectric powder constituted 90%, whereas the ferrite powder (Ni0.64Zn0.36Fe2O4) was 10%. Temperature examinations of the internal friction (IF) of the PZT-ferrite type composites, which belong to nondestructive methods of material examination in mechanical spectrometry, and also measurements of the dielectric properties were performed. The IF method enabled the authors to determine mechanical properties such as mechanical losses or value of Young's modulus in a broad range of temperatures. For both the investigated composites, an increase in mechanical losses Q–1 and decrease in Young's modulus Y with an increase in temperature were observed. At the phase transition point connected with an electric sub-system change while changing from the ferroelectric to paraelectric state, a rapid increase in Young's modulus Ywas observed. It was confirmed in further investigations of dielectric properties ε(T) i tan δ(T).

PL

Praca przedstawia technologię i rezultaty badań dwóch ferroelektryczno-ferromagnetycznych kompozytów, otrzymanych na bazie ferroelektrycznych proszków typu PZT i ferrytu. Proszek ferroelektryczny stanowiły dwa składy typu PZT: Pb0.84Ba0.16(Zr0.54Ti0.46)O3 + 1.0%at. Nb2O5 (PBZTN) i Pb(Zr0.51Ti0.49)O3 + 0.2%at. Bi2O30.03%at. Nb2O5 + 0.06%at. MnO2(PZTBNM). Składnikami wyjściowymi do otrzymywania proszków typu PZT były tlenki: PbO, ZrO2, TiO2, Nb2O5,Cr2O3oraz węglany: baru BaCO3 i strontu SrCO3. W kompozytach typu PZT-ferryt zsyntetyzowany proszek ferroelektryczny stanowił 90%, natomiast proszek ferrytowy (Ni0.64Zn0.36Fe2O4) stanowił 10%. Przeprowadzono temperaturowe badania tarcia wewnętrznego (TW) kompozytów typu PZT-ferryt, które należą do nieniszczących metod badań materiałów w spektroskopii mechanicznej, a także pomiary właściwości dielektrycznych (temperaturowe zależności przenikalności elektrycznej i tangensa kąta strat dielektrycznych). Metoda TW pozwoliła określić właściwości mechaniczne, takie jak straty mechaniczne czy wartość modułu Younga, w szerokim zakresie temperatur. Dla obu badanych kompozytów zaobserwowano wzrost wartości strat mechanicznych Q–1 wraz ze wzrostem temperatury oraz spadek modułu Younga Y. W punkcie przemiany fazowej, związanej z przemianą podukładu elektrycznego przy przejściu ze stanu ferroelektrycznego w paraelektryczny, obserwowano gwałtowny spadek wartości modułu Younga Y. Przemiana ta została potwierdzona w kolejnych badaniach właściwości dielektrycznych ε(T) i tan c(T).

3

Influence of the Nb and Ba dopands on the properties of the PZT type ceramics

Zachariasz R., Bochenek D., Dziadosz K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 4

1217-1222

EN

Investigations of an influence of an admixture of ions Ba2+ and Nb5+ on dielectric and piezoelectric properties of the Pb(Zr0.53Ti0.47)O3 (PZT) ceramics were conducted. The PZT type ceramics was synthesized by a conventional method, and compacted by a free sintering method. The PZT type specimens were poling by a low and high temperature method. It was found that there was a positive influence of adding 10mol%Ba and ~2mol%Nb simultaneously on a set of dielectric and piezoelectric parameters, which are important for practical applications of this PZT type ceramics.

PL

W pracy przeprowadzono badania wpływu domieszki baru Ba2+ i niobu Nb5+ na dielektryczne i piezoelektryczne właściwości ceramiki Pb(Zr0:53Ti0:47)O3(PZT). Ceramika typu PZT była syntetyzowana metodą konwencjonalną, a zagęszczana metodą swobodnego spiekania. Próbki typu PZT polaryzowano metodą niskotemperaturową i wyskotemperaturową. Wykazano, że domieszkowanie ceramiki PZT domieszka Ba w ilosci 10mol%Ba oraz domieszka niobu w ilosci ok. 2mol% Nb wpływa pozytywnie na jej dielektryczne i piezoelektryczne właściwości, co jest niezwykle istotne dla jej praktycznych zastosowań.