Вплив температури випалу на діелектричні властивості кераміки на основі титанату барію
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.242865Ключові слова:
керамічна технологія, напівсухе пресування, термічне спікання, діелектрична проникність, уявна густина, відкрита пористістьАнотація
Об'єктом дослідної роботи є температура випалу керамічних матеріалів на основі титанату барію. В лабораторних умовах із сировинних матеріалів карбонату барію та діоксиду титану синтезовано титанат барію за керамічною технологією з урахуванням стехіометричного складу сполуки. З метою дослідження впливу температури випалу на властивості керамічного матеріалу обрано три температури: 1270, 1300 та 1350 °С. Фізичні властивості зразків (уявну густину, водопоглинання, відкриту пористість) визначали способом гідростатичного зважування у воді. Насичення зразків водою здійснювали після їх попереднього вакуумування. Діелектричні характеристики отриманих матеріалів вимірювали на автоматизованому приладі «Е7-8CLR» (Україна) при частоті 1 кГц. Структурно-морфологічні особливості кераміки на основі синтезованого титанату барію досліджували методом прямої електронної растрової мікроскопії та за допомогою рентгенофазового аналізу. На підставі проведеного комплексу досліджень обрано технологічні параметри виробництва кераміки. Так, тривалість помелу на першому та другому етапах – 10 та 30 хв.; вологість прес-порошку – 8 %; тиск пресування – 20 МПа; температура першого випалу – 1000 °С; температура другого випалу – 1350 °С. Встановлено закономірність зміни діелектричної проникності від температури випалу кераміки на основі титанату барію. Досліджені зразки, отримані за наведеним технологічним режимом, характеризуються такими показниками: діелектрична проникність – 259,9; відкрита пористість – 0,02 %; водопоглинання – 0,01 %; уявна густина – 5,45 г/см3. Отриманий матеріал може бути використано для створення композиційних керамічних матеріалів, які захищають біологічні та технічні об'єкти від дії електромагнітного випромінювання, а також може застосовуватись для створення нових функціональних матеріалів для космічної, аерокосмічної, електронної техніки та у медицині.
Посилання
- Shevel', D. M. (2002). Elektromagnitnaya bezopasnost'. Kyiv: Vek+, NTI, 432.
- Davydov, B. I., Tikhonchuk, V. S., Antipov, V. V.; Grigor'yev, Yu. G. (Ed.) (1984). Biologicheskoye deystviye, normirovaniye i zashchita ot elektromagnitnykh izlucheniy. Moscow: Energoatomizdat, 176.
- Minin, B. A. (1974). SVCH i bezopasnost' cheloveka. Moscow: Sovetskoye radio, 352.
- Ivanov, V. H., Dziundziuk, B. V., Oleksandrov, Yu. M. (1994). Okhorona pratsi v elektroustanovkakh. Kyiv: AT Oko, 227.
- Nefedova, A. L., Sakhatskiy, V. D., Al'-Kheyari, A., Nefedov, L. I. (1999). Analiz metodov i sredstv zashchity ot elektromagnitnykh poley. Naukovyy visnyk budivnytstva, 8, 193–202.
- Krylov, V. A., Yuchenkova, T. V. (1972). Zashchita ot elektromagnitnykh izlucheniy. Moscow: Sovetskoye radio, 216.
- Lisachuk, G. V., Kryvobok, R. V., Lapuzina, O. M., Maystat, M. S., Kryvobok, N. A., Voloshuk, V. V., Gusarova, I. O. (2018). To the Problem of the Creation of High-Temperature Radio-Absorbing Composite Ceramic Materials. 2018 IEEE 8th International Conference Nanomaterials: Application & Properties (NAP). IEEE, 1–4. doi: https://doi.org/10.1109/nap.2018.8914804
- Balkevich, V. L. (1984). Tekhnicheskaya keramika. Moscow: Stroyizdat, 256.
- Acosta, M., Novak, N., Rojas, V., Patel, S., Vaish, R., Koruza, J., Rossetti, G. A., Jr., Rödel, J. (2017). BaTiO3-based piezoelectrics: Fundamentals, current status, and perspectives. Applied Physics Reviews, 4 (4), 041305. doi: https://doi.org/10.1063/1.4990046
- Hossain, Md. S., Das, S. K., Moniruzzaman, Md., Hakim, M. A., Basith, M. A. (2021). Frequency and temperature dependent electric polarization, relaxation, and transport properties of Mo and W doped BaTiO3. Results in Physics, 30, 104873. doi: https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.104873
- Puli, V. S., Li, P., Adireddy, S., Chrisey, D. B. (2015). Crystal structure, dielectric, ferroelectric and energy storage properties of La-doped BaTiO3 semiconducting ceramics. Journal of Advanced Dielectrics, 05 (03), 1550027. doi: https://doi.org/10.1142/s2010135x15500277
- Lisachuk, G. V., Ved, M. V., Krivobok, R. V., Zakharov, A. V., Voloshchuk, V. V., Maistat, M. S. (2020). Development technology of electrical conductance ceramics. Bulletin of the National Technical University «KhPI». Series: Innovation researches in students’ scientific work, 6 (1360), 12–16. Available at: http://idnrs.khpi.edu.ua/article/view/2220-4784.2020.06.02
- GOST 22372–77. Materialy dielektricheskiye. Metody opredeleniya dielektricheskoy pronitsayemosti i tangensa ugla dielektricheskikh poter' v diapazone chastot ot 100 do 5·106 Gts. (1977). Moscow: Izdatel'stvo standartov, 18.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Georgiy Lisachuk, Ruslan Kryvobok, Artem Zakharov, Valentyna Voloshchuk, Mykyta Maistat, Dmytro Glinskyy, Bogdan Kolovorotnyу
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
