TAILIEUCHUNG - 65_5

TẠP CHÍ KHOA HỌC, ại học Huế, Số 65, CHẤT IỆN MÔI, SẮT IỆN CỦA HỆ GỐM ình Giớ, Lê ại ại học Khoa học, ại học HuếTÓM báo trình bày kết quả nghiên cứu chế tạo gốm áp ñiện 0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3–(0,35x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 – xPb(Mn1/3Nb2/3)O3 (viết tắt là PZT–PZN–PMnN) bằng phương pháp kết hợp với phường pháp columbit. Ảnh hưởng của nồng ñộ PMnN ñến tính chất ñiện tính chất sắt ñiện của vật liệu ñã ñược nghiên cứu. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng, PMnN ñã làm thay ñổi tính chất ñiện môi và sắt ñiện của vật liệu. Với nồng ñộ PMnN số ñiện môi tại nhiệt ñộ phòng giảm, giá trị cực ñại của hằng số ñiện môi giảm ñồng tăng ñộ nhòe của dịch chuyển pha sắt ñiện - thuận ñiện. ộ phân cực dư Pr giảm và kháng Ec tăng khi nồng ñộ PMnN tăng. Ứng với nồng ñộ PMnN là 0,075 mol, các thông ñiện môi và sắt ñiện của vật liệu như sau: tổn hao ñiện môi tanδ = 0,004, hằng số ñiện môi ε.= 1100, Tm = 2090C và ñộ phân cực dư Pr = 14,05µC/cm2, trường ñiện kháng Ec = 9,96 kV/. Mở Zirconate Titanate Chì Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) là vật liệu áp ñiện quan sử dụng rộng rãi trong các sensor, bộ cộng hưởng và các bộ lọc. ể cải thiện chất ñiện môi, sắt ñiện và áp ñiện của gốm, các thành phần có cấu trúc trên nền Pb ñã ñược pha thêm vào gốm PZT như Pb(Zn1/3Nb2/3)O3,.Pb(Y2/3W1/3)O3, Pb(Mn1/3Sb2/3)O3, Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 [2, 3]. So với gốm PZT, thành phần có những tính chất nổi bật như hằng số ñiện môi cao, vùng sắt ñiện - thuận ñiện mở rộng, tính chất sắt ñiện và áp ñiện tốtPb(Zn1/3Nb2/3)O3 (PZN) và Pb(Mn1/3Nb2/3)O3 (PMnN) là các gốm sắt ñiển hình có hằng số ñiện môi lớn và nhiệt ñộ thiêu kết tương ñối thấp [2]. liệu PZT−PZN ñược nhiều nhà khoa học trong nước và thế giới quan tâm trong những năm gần ñây như 0,9PZT−0,1PZN [7], 0,35Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 −.0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3 [1, 4] do chúng có hằng số ñiện môi ε lớn, hệ số liên kết ñiện lớn, ñộ phân cực dư Pr lớn. Tuy nhiên, lại có hệ số phẩm chất cơ học Qm chưa , tổn hao ñiện môi tanδ tương ñối lớn nên ñã làm hạn chế ứng dụng của chúng thiết bị công suất như biến thế áp ñiện, mô-tơ áp ñiện, biến tử phát siêu âm . [2, 3]. Vì vậy, cần phải cải thiện hơn nữa các tính chất áp ñiện, nâng cao tính học và giảm tổn hao ñiện môi của gốm PZT– số các công trình nghiên cứu gần ñây ñã chứng tỏ rằng việc ñưa tạp vào hệ gốm PZT–PZN là một phương pháp hiệu quả nhằm tăng hệ số phẩm học và làm giảm tổn hao ñiện môi ñồng thời cải thiện các tính chất ñiện môi, áp sắt ñiện [2, 3]. Bài báo này trình bày kết quả chế tạo và nghiên cứu các tính chất , sắt ñiện của hệ gốm 0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3–(0,35- x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 –.xPb(Mn1/3Nb2/3)O32. Thực ñược chế tạo theo công nghệ truyền thống kết hợp với phương [1,7] với công thức 0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3–(0,35 - x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3–.xPb(Mn1/3Nb2/3)O3. Trong ñó, x = 0,0; 0,05; 0,075; 0,10; 0,125, 0,15 và 0,20 mol ( M0, M1, M2, M3, M4, M5, M6).Nguyên liệu ban ñầu là các oxyt: PbO (99%), ZrO2 (99%), TiO2 (99%), Nb2O5.(99,9% Merck), ZnO (99%) và MnO2 (99%). Quá trình tổng hợp dung dịch rắn PZT–.PZN–PMnN gồm hai giai ñoạn:.Giai ñoạn 1: Chế tạo hợp chất Columbit ZnNb2O6 và MnNb2O6. Trộn các oxit.(ZnO, Nb2O5) và (ZnO, MnO2) nghiền trong 8 giờ và nung ở nhiệt ñộ 10500C trong ñể tạo thành các columbit ZnNb2O6 và MnNb2O6 tương ứngGiai ñoạn 2: Tổng hợp dung dịch rắn PZT-PZN-PMnN. Trộn hỗn hợp nghiền 6 giờ với hỗn hợp các oxyt PbO, ZrO2, TiO2 theo tỷ lệ hợp thức ứng với . Hỗn hợp sau khi nghiền trộn 8 giờ, ñược nung sơ bộ tại nhiệt ñộ 8500C trong , sau ñó nghiền 16 giờ, ép thủy lực thành những viên có ñường kính 12mm và kết tại nhiệt ñộ 11500C trong 2 giờTỉ trọng của gốm ñược xác ñịnh bằng phương pháp Ac-si-met. Sự hình của các

• Sáng kiến kinh nghiệm