Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence Of Thermal Treatment On Relaxor Properties Of BaBi2Nb2O9 Ceramics

Adamczyk M., Pilch M., Pawełczyk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

545--550

EN

In the hereby paper the implications of thermal modification of BaBi2Nb2O9 ceramics in high vacuum (5×10−11 bar) at a temperature equal of 1173K are widely discussed. The mentioned modification caused changes in the ions concentration (confirmed by EDS and XPS analysis) and as a consequence an influence on the value of the unit cell parameters as well as on the dielectric and relaxor properties of described ceramics. The obtained results of EDS and XPS analysis of the sample before and after thermal treatment revealed bismuth ions diffusion to the surface of the sample (which was expected) and an almost complete the lack of barium ions on the modified surface. The comparison of EDS and XPS analysis results, suggested that they penetrated the interior of the sample and embedded into the crystal structure in place of bismuth. The hypothesis is in good agreement with the results of X-ray diffraction – the volume of the unit cell had an insignificant increase. The changes in the ions concentration influenced, also in a distinct manner, the dielectric and relaxor properties as well as on the shape of temperature characteristic of thermal stimulated depolarization current observed in BBN ceramics.

PL

W niniejszym artykule są szeroko dyskutowane konsekwencje obróbki termicznej ceramiki BaBi2Nb2O9 w warunkach wysokiej próżni (5×10−11 bar) w temperaturze 1173K. Wyniki analizy XPS wykonane zarówno przed jak i po obróbce cieplnej ujawniły dyfuzję jonów bizmutu ku powierzchni próbki (co było oczekiwane) i prawie całkowity brak jonów baru na modyfikowanej powierzchni. Porównanie wyników analizy EDS i XPS sugeruje, że jony baru dyfundują do wnętrza próbki i najprawdopodobniej wbudowują się w strukturę krystaliczną w miejsca bizmutu. Ta hipoteza pozostaje w dobrej zgodności z wynikami badań rentgenowskich – objętość komórki elementarnej. Zmiany w koncentracji jonów wpływają również na właściwości dielektryczne oraz zachowania charakterystyczne dla ferroelektrycznych relaksorów, a także kształt charakterystyk temperaturowych prądów termicznie stymulowanej depolaryzacji (TSDC) obserwowanych w ceramice BBN.

2

Otrzymywanie i właściwości BaBi2Nb2O9 o strukturze typu Aurivilliusa

Adamczyk M., Osińska K., Kozielski L., Pawełczyk M.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 4

468-472

PL

BaBi2Nb2O9 (BBN) jest materiałem ferroelektrycznym, którego interesujące właściwości wynikają zarówno ze składu chemicznego, jak i ze specyficznej struktury typu Aurivilliusa. Te wielowarstwowe struktury wykazują wiele zalet w porównaniu do jednowarstwowej struktury typu perowskitu charakterystycznej dla wielu materiałów ferroelektrycznych. Można wśród nich wyróżnić większą anizotropię właściwości, wysokie stałe sprężystości oraz większą wytrzymałość. Proszki BBN zostały uzyskane przy użyciu metody zol-żel, a następnie zagęszczone dwoma sposobami: poprzez swobodne spiekanie oraz prasowanie na gorąco. Miało to na celu określenie wpływu parametrów tych procesów na strukturę oraz podstawowe właściwości otrzymanych materiałów takie jak gęstość, stechiometria i mikrostruktura oraz związane z nimi własności dielektryczne. Finalna analiza porównawcza efektywności obu zastosowanych metod stanowi kryterium ich aplikacji.

EN

BaBi2Nb2O9 (BBN) is a ferroelectric material which possesses many interesting properties, that are a consequence of not only its chemical composition, but also specific structure. Multilayer perovskite structures of Aurivilius type, to that BBN belongs, overweight the monolayer ones with better anisotropy, higher values of mechanical elastic coefficients and higher strength. Ceramics powders obtained in our experiment were produced taking advantage from the sol-gel method, and were densified with two methods, namely conventional pressureless sintering and hot pressing. Our main point was to make comparative analysis of chosen sintering routes on key BBN ceramics properties such as density, stoichiometry and microstructure and consequent dielectric properties to final application connected conclusions.

3

Sintering Time Dependence of BaBi2Nb2O9 Ceramics Properties

Adamczyk M., Pawełczyk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

979-984

EN

The results of investigation of influence of sintering time on grain structure and ferroelectric relaxor properties are presented. The grain structure analysis performed by the scanning electron microscope (SEM) exhibits differences in grain size of the ceramics sintered for various time at the constant temperature. Namely, the grain sizes increase with the increase of the sintering time. This fact results in changes in dielectric properties. The temperature position of maximum of permittivity shifts to higher values.

PL

W niniejszej pracy prezentowany jest wpływ czasu spiekania na strukturę ziarnista i właściwości relaksorowe ceramiki BaBi2Nb2O9. Analiza tej struktury, przeprowadzona przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), ujawnia różnice w rozmiarach ziaren spiekanych w różnych czasach ale w stałej temperaturze. Mianowicie rozmiary ziaren wzrastają wraz ze wzrostem czasu spieku. Ponadto długość czasu spieku ma również wpływ na zmiany własności dielektrycznych.

4

Light Influence on Nanomechanical Characterisation of PLZT Ceramics

Kozielski L., Adamczyk M., Rusek K., Plonska M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

951-955

EN

The relaxor ferroelectrics materials are continuously attracting considerable attention due to interesting combination of their mechanical, electrical and chemical properties and their application in microelectromechanical devices (MEMS and HOEMS). To be more specific, their excellent electrostrictive and photostrictive properties coupled with domain mobility and good stability made these "new materials" important component of electroceramics MEMS platforms. Concerning fabrication of these systems the real dilemma for industry stems from mechanical properties of the component in ultra-high stresses that arise in microelectromechanical applications and high residual stress that is created during production process. It is already known that mechanical behaviour of these ferroelectric materials largely depends on random elasto-electric fields connected with the defects distribution and diffusion of defect charges driven by applied external stress. The aim of this paper is an investigation of light induced mechanical anisotropy for polycrystalline and highly photostrictive PLZT ceramics. We demonstrate that mechanical testing can be effectively used for drawing decisive applications conclusions from the hardness and elastic modulus distribution. Technological modification of ferroelectric materials significantly affect mechanical properties. Particularly in PLZT ceramics we observed light influenced significant changes in values of hardness and Young Modulus as well as a friction coefficient.

PL

Relaksory ferroelektryczne są wciąż przedmiotem intensywnych badań naukowych ze względu na interesującą kombinację ich mechanicznych, elektrycznych i chemicznych własności znajdujących zastosowanie w mikromechanicznych urządzeniach (MEMS i HOEMS). W szczególności ich wysokie parametry elektrostrykcyjne i fotostrykcyjne w połączeniu z dużą ruchliwością domen ferroelektrycznych i wysoką odpornością na zmęczenie ferroelektryczne stanowią o ich wysokiej pozycji w aplikacjach MEMS. Przy długoczasowych aplikacjach niezwykle istotnym stają się dobre własności mechaniczne. Powszechnie wiadomo, że mechaniczne charakterystyki materiałów ferroelektrycznych w dużej mierze zależą od przypadkowych pół elektrycznych i naprężeń mechanicznych powiązanych z rozkładem defektów i dyfuzją ładunków defektowych spowodowanych przez naprężenia mechaniczne. Celem tego artykułu jest wyjaśnienie wpływu warunków technologicznych na twardość mechaniczną ceramiki PLZT.