Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Composites Theory and Practice

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: tytanian barowo-strontowy

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Tunable ceramic-polymer composites for electronic applications

Pietrzak E., Pawlikowska E., Godziszewski K., Yashchyshyn Y., Szafran M.

Composites Theory and Practice

2015

R. 15, nr 1

54--57

The ceramic-polymer composites presented in the paper have unusual properties. These materials can operate in a wide range of electromagnetic spectrum and consequently they can be potentially used in imaging techniques, chemical characterization, security systems, quality control and very high data rate communication systems. Microwave applications are widely understood as antennas and radiocommunication devices. Materials used to produce equipment operating at high frequencies, even subterahertz, must be subjected to restrictive verification. The most commonly used materials in radio technology are ferroelectrics. They are characterized by a high value of dielectric permeability. A typical example of ferroelectric material used and widely known is barium strontium titanate (abbr. BST), which is applied in microwave technology. Barium strontium titanate was prepared using solid-state synthesis process. The materials used in the fabrication were ceramic powders: BaCO3, SrCO3 and TiO2. Thanks to the combination of an elastic polymer and ceramic powder with ferroelectric properties, it is possible to use such a material in devices operating at a very high frequency. The commercial materials used in the research allow one to produce composites by the tape casting method and obtain antennas. Ferroelectric ceramic-polymer tapes based on doped and undoped ceramic powder with different BST stoichiometrics have been prepared. The tunability of samples prepared of pure and doped Ba0.65Sr0.35TiO3, Ba0.58Sr0.42TiO3 and Ba0.51Sr0.49TiO3 was measured. The relationship between the stoichiometry, or doped and undoped powder has been also found. It was observed that a higher ratio of Ba to Sr caused an increase in tunability values. Moreover, the addition of Ni2O3 to ceramic powder positively effected the tunability parameter.

Kompozyty ceramiczno-polimerowe przedstawione w niniejszej pracy charakteryzują się niezwykłymi właściwościami. Materiały te posiadają zdolność pracy w szerokim spektrum elektromagnetycznym, dzięki czemu mogą być wykorzystywane w obrazowaniu materiałów, analizie chemicznej, systemach ochrony, kontroli jakości oraz w telekomunikacji intersatelitarnej. Zastosowania mikrofalowe są szeroko rozumianymi antenami oraz urządzeniami radiokomunikacyjnymi. Materiały wykorzystywane do otrzymywania urządzeń pracujących w wysokich częstotliwościach sub-THz są poddawane restrykcyjnej weryfikacji. Najbardziej powszechnymi materiałami używanymi w technologii radiowej są ferroelektryki. Charakteryzują się one bardzo wysoką wartością przenikalności dielektrycznej. Typowym przykładem materiału ferroelektrycznego jest powszechnie znany tytanian barowo-strontowy (BST). Proszek stosowany do badań syntezowany był w fazie stałej z następujących substratów: BaCO3, SrCO3 i TiO2. Charakterystyczne właściwości BST powodują, że stał się on kluczowym komponentem ceramicznej masy lejnej, która umożliwia, za pomocą metody tape casting, otrzymanie cienkich i elastycznych folii kompozytowych. Ferroelektryczne ceramiczno-polimerowe folie bazowały na czystych oraz domieszkowanych proszkach BST o różnym stosunku baru do strontu. Pomiary przestrajalności przeprowadzono dla proszków Ba0.65Sr0.35TiO3 i Ba0.58Sr0.42TiO3 z dodatkiem Ni2O3 oraz bez dodatku. Zaobserwowano zależność stechiometrii proszków oraz domieszki tlenku niklu na przestrajalność kształtek. Im większa zawartość Ba do Sr, tym wyższe wartości przestrajalności. Z badań wynika również, że pozytywny wpływ na przestrajanie ma dodatek 5% mol Ni2O3.

Ceramic-polymer composites for microwave applications

Szafran M., Bogdańska B., Bobryk E., Jaszczyszyn E., Derzakowski K.

Composites Theory and Practice

2012

R. 12, nr 1

9-13

Ceramic-polymer composites with ferroelectric properties provide significant opportunities in the design and manufacture of modern electronic materials whose functional characteristics are constantly being improved. Barium titanate (BT) and barium strontium titanate (BST) are known and widely used materials in electronics. The paper presents the results of research on a receiving ceramic-polymer composite with an as low as possible permittivity and loss tangent. As a ceramic fraction barium-strontium titanate (BST) with various dopants (Fe2O3, Ni2O3, La2O3, SnO2 and Y2O3) were tested and as an organic one - water dispersions of styrene-acrylic polymers. The influence of BST doped with metal oxides on the sintering process was observed. X-ray diffraction patterns were made for sintered powders while the Vickers hardness, relative density and volume shrinkage of sintered pellets were studied. The zeta potential as a function of pH for pure BST and doped with Ni2O3 were measured. BST doped with Ni2O3 had the best relative density and this powder was used for further research. For the aqueous tape casting method four water dispersions of polymers with different concentrations and structures as binders were tested. For these polymers heat flow as a function of temperature by differential scanning calorimetry (DSC) and the glass transition temperature were measured. Additionally, the concentration of water dispersion of the polymers was tested by the gravimetric method. For the obtained ceramic - polymer composites, the relative permittivity and loss tangent were measured at a 9 GHz frequency.

Kompozyty ceramiczno-polimerowe o właściwościach ferroelektrycznych dają znaczne możliwości przy projektowaniu i wytwarzaniu nowoczesnych materiałów elektronicznych o nowych i wciąż udoskonalanych cechach użytkowych. Znanym od lat i powszechnie stosowanym materiałem w elektronice jest tytanian baru (BT) oraz tytanian barowo-strontowy (BST). Domieszkowanie BST tlenkami metali powoduje zmianę parametrów elektrycznych (np. przenikalności dielektrycznej, tangensa kąta strat) oraz fizycznych (twardości, zagęszczenia). W niniejszej pracy badano wpływ domieszek (Fe2O3, Ni2O3, La2O3, SnO2 i Y2O3) na proces spiekania BST w zakresie 1200÷1400°C. Przeprowadzono analizę rentgenograficzną otrzymanych proszków, a także zbadano mikrotwardość Vickersa, względne zagęszczenie spieków oraz ich skurczliwość objętościową. Wykonano pomiary potencjału zeta w funkcji pH dla czystego BST oraz domieszkowanego 2 i 8% mol Ni2O3. Na podstawie otrzymanych wyników wybrano proszek o najlepszym zagęszczeniu (BST + 5% mol Ni2O3) i dobrano spoiwo polimerowe oraz upłynniacz, aby otrzymać gęstwę odpowiednią do odlania folii metodą aqueous tape casting. Istotne było dobranie polimerów obniżających lub niewpływających znacząco na wartość względnej przenikalności dielektrycznej, ponieważ po procesie formowania folia nie była już spiekana. Badano wodne dyspersje polimerów styrenowo-akrylowych o różnych stężeniach, które wyznaczono metodą wagową. Wykonano pomiary zmiany strumienia ciepła w funkcji temperatury metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) i na podstawie tej zależności wyznaczono temperaturę zeszklenia analizowanych polimerów. Uzyskane kompozyty ceramiczno-polimerowe o różnych zawartościach proszku ceramicznego (60 i 55%) oraz różnych ilościach domieszek (2, 5 i 8% mol) poddano badaniom względnej przenikalności dielektrycznej oraz tangensa kąta strat przy częstotliwości 9 GHz.