Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Enhanced piezoelectric properties of Na,Ce co-doped Bi4Ti2.86W0.14O12 high temperature piezoceramics

Zhang Zhipeng, Shen Zong-Yang, Qin Chen, Song Fusheng, Luo Wenqin, Wang Zhumei, Li Yueming

Materiały Ceramiczne

|

2019

|

T. 71, nr 4

350--355

EN

Sodium and cerium co-doped Bi4Ti2.86W0.14O12 ceramics abided by the formula (Na0.5Ce0.5)xBi4-xTi2.86W0.14O12 (abbreviated as NC100x-BITW, x = 0-0.12) were prepared by solid state reaction method. The effect of (Na0.5Ce0.5) addition on the structure and electrical properties of the ceramics was investigated. XRD results indicated that the NC100x-BITW ceramics possess a pure three-layer Aurivillius-type structure. (Na0.5Ce0.5) addition first increases and then decreases the grain size which can be observed by scanning electron microscopy. With the increase of (Na0.5Ce0.5) addition, the Curie temperature (Tc) was gradually decreased from 632 C to 595 C. The piezoelectric properties can be enhanced while the dielectric loss decreased after (Na0.5Ce0.5) addition, and the optimal properties were obtained as follows when x = 0.06: d33 = 21.1 pC/N, kp = 7.2%, Qm = 4978, εr =147 (@100 kHz), tanδ = 0.27% (@100 kHz), Tc =614 C and resistivity of 4.3•108 Ω•cm at 500 C, suitable for high temperature sensing applications.

PL

Ceramikę Bi4Ti2.86W0.14O12 domieszkowaną sodem i cerem wytworzono zgodnie ze wzorem (Na0.5Ce0.5)xBi4-xTi2.86W0.14O12 (w skrócie NC100x-BITW, x = 0-0,12) metodą reakcji w fazie stałej. Zbadano wpływ dodatku (Na0,5Ce0,5) na budowę i właściwości elektryczne ceramiki. Wyniki XRD wykazały, że ceramika NC100x-BITW ma czystą, trójwarstwową strukturę typu Aurivilliusa. Dodanie (Na0,5Ce0,5) najpierw zwiększa, a następnie zmniejsza rozmiar ziarna, co można zaobserwować za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej. Wraz ze wzrostem dodatku (Na0,5Ce0,5) temperatura Curie (Tc) stopniowo obniżała się z 632 C do 595 C. Właściwości piezoelektryczne można poprawić, podczas gdy stratę dielektryczną zmniejszyć po dodaniu (Na0,5Ce0,5) i następujące optymalne właściwości uzyskano, gdy x = 0,06: d33 = 21,1 pC/N, kp = 7,2%, Qm = 4978, εr = 147 (@ 100 kHz), tgδ = 0,27% (@ 100 kHz), Tc = 614 C i rezystywność 4,3•108 Ω•cm przy 500 C, odpowiednie do zastosowań z czujnikami wysokotemperaturowymi.

2

Basic properties of lead-zirconate-titanate ceramics at morphotropic boundary

Czekaj D., Bućko M.M.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 1

50--54

EN

Investigations into lead zirconate-titanate (PZT) ceramics with the chemical composition from the morphotropic region are reviewed. It is shown that to improve the properties of the basic PZT ceramic material almost always a dopant, modifier, or other composition in the solid solution is included. In order to achieve the appropriate set of properties more than one type of additive (donor, acceptor or isovalent) is included to the given chemical composition. It is indicated that PZT ceramics exhibits high sensitivity to technological conditions, temperature and electric field applied. Quality of ceramics can be checked by means of structural analysis and thus temperature dependencies of electrophysical parameters of PZT-type ceramics and their changes caused by changes of PbTiO3 content in PZT-type solid solution can be explained.

PL

Praca przedstawia syntetyczną analizę właściwości cyrkonianu-tytanianu ołowiu (PZT) w zakresie składów chemicznych odpowiadających przemianie morfotropowej. Wykazano, że praktycznie w każdym przypadku poprawa właściwości PZT związana jest z modyfikacja strukturalną spowodowaną obecnością domieszki i utworzeniem roztworu stałego. Osiągnięcie optymalnych właściwości związane jest zazwyczaj z wprowadzeniem do roztworu stałego więcej niż jednego rodzaju domieszki: donorowej, akceptorowej lub izowalencyjnej. Stwierdzono, że na właściwości tego typu materiałów istotny wpływ mają zarówno sposób ich wytwarzania, jak i obecność pola elektrycznego. Temperaturowe zmiany właściwości PZT mają ścisły związek ze składem chemicznym roztworów stałych a w konsekwencji z ich składem fazowym w pobliżu granicy morfotropowej.

3

Wpływ mikrostruktury ceramiki PZT na właściwości dielektryczne i piezoelektryczne

Bruś B., Zarycka A.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 1

28-31

PL

Celem pracy było pokazanie wpływu mikrostruktury ceramiki na jej właściwości dielektryczne i piezoelektryczne. W pracy przedstawiono analizę mikrostruktury ceramiki PZT domieszkowanej kadmem i wolframem. Materiał badań otrzymano na drodze syntezy metodą reakcji w fazie stałej oraz zagęszczania dwoma metodami: metodą spiekania swobodnego oraz metodą prasowania na gorąco. Analizy mikrostruktury dokonano na podstawie zdjęć wykonanych za pomocą mikroskopu skaningowego Hitachi S-4700. Do obliczenia średniego rozmiaru ziaren oraz określenia jednorodności rozmiaru ziaren wykorzystano system VISILOG 4. Przedstawiono również rezultaty pomiarów parametrów dielektrycznych (przenikalności elektrycznej i tangensa kąta strat dielektrycznych) oraz piezoelektrycznych (współczynnika sprzężenia elektromechanicznego, modułu piezoelektrycznego). Parametry piezoelektryczne wyznaczono metodą rezonansu-antyrezonansu. Przeprowadzono analizę wpływu gęstości, porowatości, wielkości ziarna i jednorodności wielkości ziaren na parametry dielektryczne i piezoelektryczne.

EN

The aim of this work was to show the influence of the microstructure on dielectric and piezoelectric properties of the PZT ceramics. The analysis of the microstructure of PZT type ceramics containing cadmium and tungsten was presented. The studied material was obtained by the solid state synthesis. The pressureless sintering and hot pressing methods were used to sinter the samples. The SEM micrographs were delivered by the Hitachi S-4700 microscope. It was a base to analyze the microstructures. The VISILOG 4 system was applied to calculate average grain sizes and homogeneity of grain size distributions. The results of measurements of dielectric parameters (dielectric permittivity, loss tangent) and piezoelectric parameters (electromechanical coupling coefficient, piezoelectric modulus) are presented. The resonance-antiresonance method was used to calculate piezoelectric properties. The influence of density, porosity, grains size and homogeneity of grain size distribution on dielectric and piezoelectric parameters is shown.

4

Właściwości piezoelektryczne kryształów niobianu i tantalanu litu.

Motyl E.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2006

|

Vol. 44, nr 18

32-36

PL

W pracy opisano piezoelektryczne właściwości kryształów niobianu litu (NL) o cięciach Z i 36 deg/Y oraz tantalanu litu (TL) Z i 47deg/Y. Przedstawiono temperaturowe charakterystyki współczynników: ładunkowego d33 i napięciowego g33 w zakresie temperatur od 300 K do 470 K. Przedstawiono odpowiedzi piezoelektryczne przetworników działających jako aktuatory na wymuszenie napięciowe typu skok jednostkowy. Określono przydatność krystalicznych materiałów do generacji krótkich - o długości nanosekundowej - impulsowych fal ciśnienia.

EN

The piezoelectric properties of lithium niobate (NL) crystals for the 36 deg/Y rotated cut and Z-cut and titanium niobate for 47 deg/Y rotated cut and Z-cut were studied. The temperature dependencies of the charge piezoelectric coefficient d33 and the voltage piezoelectric coefficient g33 in the temperature range from 300 K to 470 K are presented. The clcctroacoustic responses of crystals due to voltage step applied to samples are shown. The investigated crystals are promising materials for generation of short - nanosecond - pulsed acoustic waves.