Chế tạo và nghiên cứu tính chất vật lý của gốm sắt điện Pb(Zr0,825Ti0,175)O3 pha tạp Cr3+

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo và tính chất điện môi, sắt điện, áp điện của gốm sắt điện Pb(Zr0,825Ti0,175)O3 (viết tắt PZT 82,5/17,5) pha tạp Cr3+. Mẫu được chế tạo bằng công nghệ gốm truyền thống kết hợp nghiền lần một trên máy nghiền hành tinh PM 400/2  các oxýt ban đầu và bột PZT sau khi nung sơ bộ với các nồng độ khác nhau của Cr2O3 cùng với xử lý bằng sóng siêu âm công suất ở môi trường ethanol thay nghiền lần hai. Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng hợp gốm bằng cải tiến như trên là có hiệu quả và chỉ tốn một nửa thời gian. Các mẫu thu được đều có cấu trúc perovskite thuần túy và pha mặt thoi; mật độ gốm ρ= 7.22-7,48 g/cm3; hệ số phẩm chất cơ học Qm = 32- 306; hằng số điện môi tỉ đối e/e0 = 343-690; hệ số liên kết điện cơ theo dao động bán kính kp = 0,11- 0,22; hệ số liên kết điện cơ dao động theo chiều dày kt = 0,11- 0,23; hệ số tổn hao điện môi tgd ≤ 0,21

EFFECT OF MnO2 CONCENTRATIONS ON PHYSICAL PROPERTIES OF THE (K0.436Na0.5Li0.064)Nb0.92Sb0.08O3 LEAD-FREE PIEZOELECTRIC CERAMIC SYSTEM

This paper presents the results of the synthesis on the physical properties of the lead-free piezoelectric ceramics of the (K0.436Na0.5Li0.064)Nb0.92Sb0.08O3 (KNLNS) doped with x % wt MnO2 (x = 0;2;4;6;8;10 % wt). The effect of MnO2 concentrations on physical properties of the ceramics has been studied and the best concentration of 6 % wt MnO2 determined. The physical properties of the ceramic composition of this MnO2 concentration are good such as ρ = 4.45 g/cm3, kt = 3.8, kp = 2.8, tanδ = 0.16, ε = 645, d31 =38.2 pC/N. The transfer of polymorphic phase transition (PPT) into rather low temperature (440C) and the effect of polarizing temperature on the physical properties of the ceramic system have been also studied and discussed

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ẢNH HƯỞNG CẤU TRÚC, VI CẤU TRÚC ĐẾN TÍNH CHẤT ĐIỆN, ĐIỆN MÔI CỦA HỆ GỐM (1-x)PMN - xPT

Tổng hợp và nghiên cứu vật liệu gốm compozit từ vật liệu sắt điện chuyển pha nhòe Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3 (PMN) và vật liệu sắt điện thông thường điển hình PbTiO3 (PT) trong những năm gần đây đã được các nhà khoa học vật liệu thế giới chú trọng. Bài này trình bày các kết quả nghiên cứu chế tạo và ảnh hưởng cấu trúc, vi cấu trúc đến tính chất  điện, điện môi của hệ gốm (1-x)PMN - xPT (với x = 20; 25; 30 %wt). Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu gốm có mật độ khá cao (D = 7,0 -7,25 g/cm3), độ dẫn điện rất bé (σ  = 0,69.10-18 – 0,22.10-18  (Ω-1cm)), hằng số điện môi ở nhiệt độ phòng khá cao (ε/ε0 = 1145 – 1420), tổn hao điện môi tương đối nhỏ (tgd = 0,08 – 0,03). Ảnh hưởng nồng độ pha pyrochlor đến tính chất điện, điện môi của gốm cũng được bàn luận

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CẤU TRÚC, VI CẤU TRÚC CỦA CÁC HỆ GỐM KHÔNG CHÌ TRÊN CƠ SỞ (K,Na)NbO3

Bài báo đề cập đến các kết quả nghiên cứu về các thông số công nghệ, mật độ gốm, cấu trúc và vi cấu trúc của hai hệ gốm áp điện không chì trên cơ sở (K,Na)NbO3 (KNN) pha tạp MnO2 và LiSbO3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng, các thông số công nghệ gần tương tự như các thông số đối với các hệ trên cơ sở PZT. Tuy nhiên, có một điểm khác biệt rất quan trọng trong các bước của quy trình chế tạo so với các hệ gốm trên cơ sở PZT. Do dung dịch rắn KNN khó tạo thành hoàn hảo hơn so với PZT, nên đòi hỏi phải nghiền  sơ bộ và nung sơ bộ hai lần trong cùng một thời gian như nhau mới có thể tạo được dung dịch rắn KNN mong muốn. Hai hệ gốm áp điện không chì (K0.436Na0.5Li0.064) Nb0.92Sb0.08O3 – x % kl MnO2 (KNNLS – Mn) và (K0,52Na0,48)NbO3 – 1% mol Fe2O3- y % mol LiSbO3 (KNN-Fe-LS) đã được chế tạo thành công. Mật độ gốm của hai hệ khá cao đạt 94,3% - 96,4% lý thuyết. Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy, cả hai hệ đều có pha perovskit thuần túy với cấu trúc trực thoi và tứ giác. Từ các ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) chúng ta có thể thấy chúng đều có các hạt với kích thước trung bình 2-3 μm và hình dạng tương tự như những khối lập phương

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ÁP ĐIỆN CỦA HỆ GỐM SẮT ĐIỆN KHÔNG CHÌ TRÊN NỀN (K, Na)NbO3 (KNN) PHA TẠP LiSbO3 VÀ MnO2

Gốm sắt điện không chì của hệ (1-x)(K0,52Na0,48)NbO3 – xLiSbO3 và (K0,436Na0,5Li0,064)Nb0,92Sb0,08O3(KNLNS) – x% kl MnO2 đã được chế tạo theo phương pháp chế tạo gốm truyền thồng bằng cách sử dụng các hỗn hợp oxit thông qua các phương pháp thiêu kết trạng thái rắn thông thường. Nghiên cứu ảnh hưởng của tạp LiSbO3 đến các tính chất áp điện của hệ KNN và tạp MnO2 đến hệ KNLNS đã được chế tạo với nồng độ khác nhau. Các kết quả thực nghiệm cho thấy tạp LiSbO3 và MnO2 có ảnh hưởng đến các tính chất áp điện. Tính chất áp điện tương đối tốt ứng với mẫu gốm với tạp LiSbO3 ở nồng độ 4% mol (kp = 0,3, kt = 0,46) và tạp MnO2 ở nồng độ 6% kl (kp = 0,28, kt = 0,38). Kết quả trên có thể đáp ứng khả năng ứng dụng của hệ vật liệu áp điện không chì này trong tương lai