Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Влияние паров теллура на формирование структуры и диэлектрические свойства многокомпонентной системы на основе ниобата натрия-калия

О.В. Малышкина, А.И. Иванова, Д.В. Мамаев

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.183

Оригинальная статья

Аннотация: В работе представлены результаты исследования влияния паров парателлурита в процессе спекания на структуру и диэлектрические свойства многокомпонентной системы на основе керамики ниобата натрия–калия (mKNN) общей формулой (Na0,5K0,49Li0,05Sr0,05)(Nb0,9Ta0,05Ti0,05)O3. Установлено, что парателлурит входит в состав керамики, изменяя форму и увеличивая размер зерен на порядок. Если зерна, содержащие только материал mKNN, имеют кубическую форму, то присутствие теллура приводит к формированию зерен в виде достаточно длинных трубок (когда длина в несколько раз превышает диаметр) с пористой внутренней структурой. Введение в состав mKNN добавки TeO2 приводит к исчезновению максимума на температурной зависимости диэлектрической проницаемости при температуре 240°С, соответствующему несегнетоэлектрическому структурному фазовому переходу, и сглаживанию резонансного – антирезонансного пика в диапазоне 5 – 15 МГц, появляющегося в системе KNN при введении модификаторов.

Ключевые слова: пьезоэлектрическая керамика ниобата калия-натрия, бессвинцовые материалы, структура зерен, дисперсия комплексной диэлектрической проницаемости

  • Малышкина Ольга Витальевна – д.ф.-м.н., профессор, профессор кафедры компьютерной безопасности и математических методов управления, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Иванова Александра Ивановна – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Мамаев Данила Владимирович – аспирант 3 года обучения, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Ссылка на статью:

Малышкина, О.В. Влияние паров теллура на формирование структуры и диэлектрические свойства многокомпонентной системы на основе ниобата натрия-калия / О.В. Малышкина, А.И. Иванова, Д.В. Мамаев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 183-193. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.183.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment // Official Journal of the European Union L 37. – 2003. – V. 46. – P. 19-23.
2. Резниченко, Л.А. Бессвинцовые сегнетопьезоэлектрические поликристаллические материалы на основе ниобатов щелочных металлов: история, технология, перспективы / Л.А. Резниченко, И.А. Вербенко, К.П. Андрюшин // Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы. – 2013. – № 11. – С. 30-46.
3. Znang, Sh.R. Lead-free piezoelectric ceramics vs. PZT? / Sh. Zhang, R. Xia, Th.R. Shrout // Journal of Electroceramics. – 2007. – V. 19. – I. 4. – P. 251-257. DOI: 10.1007/s10832-007-9056-z.
4. Saito, Y. Lead-free piezoceramics / Y. Saito, H. Takao, T. Tani et al. // Nature. – 2004. – V. 432. – I. 7013. – P. 84-87. DOI: 10.1038/nature03028.
5. Malič, B. Sintering of lead-free piezoelectric sodium potassium niobate ceramics / B. Malič, J. Koruza, J. Hreščak et al. // Materials. – 2015. – V. 8. – I. 12. – P. 8117-8146. DOI: 10.3390/ma8125449.
6. Yang, Z. A new family of sodium niobate-based dielectrics for electrical energy storage applications / Z. Yang, H. Du, L. Jin et al. // Journal of the European Ceramic Society. – 2019. – V. 39. – I. 9. – P. 2899-2907. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.03.030.
7. Su, H.H. Electric properties of SrTiO3 modified (Na0.48K0.48Li0.04)Nb0.89Ta0.05Sb0.06O3 lead-free ceramics/ H.H. Su, C.S. Hong, C.C. Tsai, S.Y. Chu // Journal of Solid State Science and Technology. – 2016. – V. 5. – № 10. – P. N67-N71. DOI: 10.1149/2.0111610jss.
8. Пат. 2514353 Российская Федерация, МПК C04B35/491, C04B35/472. Пьезоэлектрический материал / Мирошников П.В., Добрынин Д.А., Нерсесов С.С., Сегалла А.Г., Соловьев М.А., Ходько О.Н.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт «Элпа» с опытным производством» – № 2012155116/03; заявл. 20.12.2012; опубл. 27.04.2014, Бюл. № 12. – 8 с.
9. Jonscher, A.K. Universal relaxation law / A.K. Jonscher. – London: Chelsea Dielectrics Press, 1996. – xvi, 415 p.
10. Felix, A.A. Schottky-type grain boundaries in CCTO ceramics / A.A. Felix, M.O. Orlandi, J.A. Varela // Solid State Communications. – 2011. – V. 151. – I. 19. – P. 1377-1381. DOI: 10.1016/j.ssc.2011.06.012.
11. Kwok, H.L. Understanding negative capacitance effect using an equivalent resistor-capacitor circuit / H.L. Kwok // Physica Status Solidi C. – 2008. – V. 5. – I. 2. – P. 638-640. DOI: 10.1002/pssc.200776806.
12. Поплавко, Ю.М. Физика диэлектриков / Ю.М. Поплавко. – Киев: Вища школа, 1980. – 400 с.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒