Введение к работе
Актуальность темы» Одним из основных направлений тех иического прогресса з производстве керамических конденсаторов является повышение их удельных характеристик путем замены суце-гвуюцих керамических материалов более зфф <-
В настоящее вреыя сегнетоэлекгрическую конденсаторную керамику изготавливают, главные образом, на основе титана-та бария» Величина диэлектрической проницаемости (е ) таких материалов может колебаться от 1000 до 18000, а температура спекания (Ты.) находится, з основном, в пределах от 1300 до 1400С. Последнее вынуждает использовать для изготовления внутренних электродов монолитных конденсаторов такие дорогостоящие металлы, как платина и палладий.
Постоянно растущая потребность' а увеличении удельной емкости конденсаторов и необходимость з снижении затрат на их изre. тлеете заставляет вести поиски новых материалов с бол'іей величиной и болев низкой Тм.. В этой связи представляют интерес слояннэ сзинецссдерхеиле соединения С~" структурой пзровсяита. Значительное число известных к на- стоящему вр чени таких соединений с нироким интервалом температур Карм создает большие возмовностч для получения !іозкх і!атср::алоз путем сбрагозакия твердых растворов.
v В литератур* пргхткчэсгсл отсутствует анализ диэлектрических сзойсТБ мерных р&створоз разных систем, а, следовательно, ззанноезязь метду составом, структурой и евойстагет ечэ недостаточно ясн". Отсутствие «откгк науч-;;ігх лрэдстазленк.Ч о n^s ну. і.олучекіш скяіецсодоряацеП кера-їлікїі сдергивает ее освоение з производство.
Работа зшолнена я соответствии с комплексними цоле-зшїи поог?а.чмиМИ Министерства злзктрончой проныаленности СССР, по планам зазода'"Кулон" и НИ'! "Гпрлконд".
Цель работа. Разработка новых составов и" технологии нзготозлекия высокоэффективных конденсаторных материалов "а основе слозгшх свиьецсодераа:»их соединений со структурой перозскита.
Научная новизна. Систематически исследован ряд систем: PbMgyjNbj^Oj-PbFei^Nb^Oj, PbMg^Nbv505-PbT,05 , Pbh9V5Wbv30j- Pb[(Zm/5NbV5)085Ti0J5]05 , PbMgyjNb^05- PbT«03-PbSn03, PbMgyjNb^Oj- PbCd^Nbz^Oj, PbHiy5№^03-PbT,0|5$nasOj, причем 3 последние choieuu изучены впервые.
В- всех системах установлено образование твердих растворов со структурой перовскита, а такге присутствие в определенной интервале температур обгига фазы со структуро!] типа пирохлора. Выявлены отличия в состав этих RijX фаз, заключающиеся в том, чтс в соответствующих системах фааа'со структурой парохлора обеднена ионаші Pb2+, Mg'* Fe"* Zn*7i и, как правило, обогащена ионами Nb * d * Snк1' по сравн-ьив с фазой со струк /рой перовскита»
Рассмотрены фазовые преобразования, происходящий при изменении концентрацкг кошсептов и температуры обкига. 'Оправлена относительная устойчивость фаз со структурой перовскита к ;тирохлора в изученных системах. Выделены системы с наибольшей устойчивостью перовскитовой ф?"Н (PhMgj^Nb^Oj-PfcFe^Nb^ к PbM9jj,Nb^03-PbTiOs)t где вхорэИ компонент xapaK-jpnswSTCH высокими значениям;! холеранц- . -фактора.
Установлеи** взаимосвязь мезду составом, структурой х электрофизическими свойствами керамики в изученных место-, ііах. Показа!"-, что уменьшение еодерЕашш в материала фазы со структурой пирохлгра пр' водит е повышений диэлектрической проницаемости.
Из исследованного ряда систем выделены наиболее перспективные для -получения конденсаторной керашкя cacsasnis -РЬМду3НЬ2/з05-РЬГеуДзй03 к РЬМдy5Hb%05- PbTi05 . Коучоло вли-чио добавки MnCOb-Mn(OHVnHj,0 на свойства материалов Еор-вой системы и добавок РЬСоі/3НЬу303)РЬМі^Ьг^05,РЬГег/з,іл/у303, PbMgy^Oj, PbCoyW(433,НаПЩпа свойства керамики второй системи. Выявлена роль добавок в смецегки температури Kd-рп, размихип сегнетоолектрпчиского фазового перехода, получении ujjcoijx значений е в точка Кори е удельного объемного сопротивления.
Отработаны способи управления фазовый составом и свойствам:! керамика.
Практическая ценность работн» Получен материал сосг«а-їїепнбй'Ч зависимости) диэлектрической проницаемости от температуры (входяциа а группу магс^налов,относительное изменение а .которых з интервале тзыпзрахур -60„..+85С wo превышает 70.) и величиной с «12000* I2CO0, чх -з 2 раза аюіе є используемых в настоящее jr-чія материалов этой группы.
Разработаны материала с макскиальпам ьначениеы диэлей-тричзса~д проницаемостн з області! глучатноЯ температура:
.материал с диэлектрической проиицевыоиьп, достпгасн деп I70C0-t Ї8000» е сильно ^азшикм мазсішумоц е в облао-зи feoosoro лврзхода j ' '
материал, пыевций после oteira wpn температура порядка 2ЯЮС величину вішз 200С0, 7 'которого температура епскания .vosss бить снкяена до.ІСС03С (при уменшений с
Л.о aSGCC , "sto ЕсгЕОЯгг* ??еполмовегь аго в ыоволитншс "оягзнсатарах о девезшп езребро-ляллодиавшга электродами. ?азрсбэ?ааа гехкологяя, позволяемая качать ппедроияо w-т-яриола я производств.
йацпга: 'шз пологе кия.
І» Условия сннгеза рзда слояшх сшіпечсодаргасях ссо-.V-iT.,sz',iu п твзрдих расггорзз: РЬМзу r-Jbi^Gj, PbFe't/,Mby20j, PbMl//3Nb^0s,Pbf(7ny3»bj^W5Tio,,3iO5^PbCd^NbVj05r'Pbl,nOjSnw)0s, лвлшцнхчя злііпонзпїс 'її іїзічеяшсс сясзгм.
2„ Образованно гвзрдіс ржзгсзрзз, фгпзгна состав а услэгпя сп оканя я ::азйп:іалоз з 3"Сїзг.ахз ;ьМя7.?о:/"35- ?ЬГг«.»,?;ь«,05, PbMgy,?^i/533- РЬТі03, DX^b^V ?Ь[ІІпу,гГзУ5)а„Тіо.,5ЇС»ь. ^gi4f!b%05- РЬ*П03-rjSn03f rbM3v?Mbi/;03-»bCd./.?!bv,Oj, PbHl«jKb%05-FbCnMSnM)05.
3. Данные то огг.оспгельпоЗ усіоЯгтвосі!» фаз со струп» туро і. перозската и пирохлора з кзучеппш: псзвдобяиаршіх системах і: различиям з составе этих фаз.
'». Зависимость электрофизических свойств керамики от "инического состава нь-'ериела (приближения к иорфотроп-
иой фазовой границе.),фазового состава (уменьшения с-'держа-нич фазы со структурой пирохлора) и размера зелен керамики.
? Результаты изучения влияния добавок на свойств? материалов систем РЬМду3МЬ2/303-PbFei/zNb^05 и PbMg^Nbz/jOj -РЬТіОз . П^лктическ- : составы коа нсаторных материалов со споенной зависимостью диэлектрической проницаемо сій от температуры и о максимальной диэлектрической проницае- . ; істьт) в области комнатной температуры.
-
иптимал'-чые -re..дологические параметры получею'і керамического материала с максимальной є при комнатной тс шс^атуре.
-
Свойства конденсаторов из свлнецсодеряащей керамики.
Апробация работы. Материалы работы докладывались на Всесоюзном научном слшнаре -о керамическим конденсаторным ссгнето- п пьезоэлектрлческим матеріалам (г.Рига, 15-17 апреля 1986 г.) и на Е Всесоюзной конференции по физико-упм'«чесгчм основам технологии сегнетоэлектрических я родственных материалов (г.Звенигород,24-28 октября 1988 1.)«
Публикации Чо і'~їериалам диссертационной работы опубликовано Ч статьи, тезисы „окла,;а на Вс>. союзной конференции, случено I авторское свидетельство и I пологительное реиение ВНИ11ГПЭ на выдачу аггэрского свидетельства»
Объем и структура работы. Диссертация, состоящая пз '. введения, б глав и выводов. изложена на 135 страницах иа-ийноі.іісного текста и включает такго 30 таблиц, 53 рисунка, список использованной литературы (135 наименований) к 2 приложения.
Похожие диссертации на Керамика на основе сложных свинецсодержащих соединений со структурой перовскита для конденсаторов
