- •53 Отчетная научно-техническая
- •Влияние условий термической обработки на механические свойства гранулированных нанокомпозитов Cox(Al2o3)100-X
- •Закономерности образования, стабильность и атомная структура некристаллических сплавов сИстемы Hf-w
- •1 Кафедра физики твердого тела
- •2Кафедра материаловедения и физики металлов
- •3Кафедра высшей математики и физико-математического моделирования
- •Анализ структуры новой бессвинцовой керамики NaBiNbScO6
- •Получение твёрдого раствора Na(X-1)BixNb(X-1)ScxO3
- •Влияние температуры и концентрации фаз компонентов на обратный магнитоэлектрический эффект в слоистых композитах tdf – pzt
- •Механические свойства наноструктурных покрытий Coх(Al2o3)100-х, Coх(SiO2)100-х, и Coх(CaF2)100-X
- •Получение аналога углеродной однонаправленной ленты
- •Технология получения препрега на основе углеродной ленты уол-300р
- •Инверсный магнитоэлектрический эффект в двухслойных композитах Tb0,12Dy0,2Fe0,68 – PbZr0,53Ti0,47o3
- •Механические испытания образцов полимерных композиционных материалов
- •Влияние условий получения на анизотропию нанокомпозитов (CoNbTa)X(SiO2)100-X
- •Исследование анизотропии гранулированных нанокомпозитов Cox(CaF)100-X
- •Кафедра физики твёрдого тела
- •Технология получения тонких плёнок Nb2o5
- •Исследование частотной зависимости импеданса в многослойных гетерогенных структурах на основе композита (Co40Fe40b20)33,9(SiO2)66,1
- •Ориентационная зависимость магнитомеханического эффекта в сверхпроводниках 2 рода
- •Проведение входного контроля качества препрегов при производстве композиционных углеродных материалов
- •Влияние внешнего смещающего электрического поля на пьезоэлектрические свойства смешанного кристалла k0,81(nh4)0,19h2po4
- •Термоэдс полупроводниковой керамики на основе оксидов металлов со структурой перовскита
- •Разработка блока первичного концентрирования криптона и ксенона для воздухоразделительной установки КжАжАр-1,6
- •Промышленные методы ожижения водорода
- •Методы получения массивных втсп
- •Модернизация блока адсорбционной очистки кубовой жидкости от углеводородов для установки разделения воздуха кта-12-3
- •Уменьшение энергозатрат воздухоразделительной установки КжАжАр-1,6 путем введения предварительного охлаждения воздуха
- •Модернизация воздухоразделительной установки КжАжАр-1.6 для сокращения флегмового питания верхней колонны с целью повышения экономичности процесса ректификации
- •Электрические и сенсорные свойства пленок In35.5y4.2o60,3-Sn29Si4,3o66,7
- •Влияние теплового экрана на распределение температуры в криостате
- •Структура и электрические свойства композита (Co41Fe39b20)X(In35,5y4,2o60,3)100-X
- •Динамика электрического сопротивления нанокомпозитов Cox(Al2On)100-X под действием электрического поля
- •Магниторезистивные и термоэлектрические свойства тонких пленок Fex(Al2On)100-X
- •Электромеханические свойства дигИдрофосфата калия
- •Расчет плоского симметричного волновода в рамках волновой модели
- •Промышленные методы ожижения водорода
- •Исследование диэлектрических потерь при фазовом переходе в кристалле молибдата тербия
- •Исследование магнитных свойств композитов и многослойных структур с включениями оксида меди
- •53 Отчетная научно-техническая
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Анализ структуры новой бессвинцовой керамики NaBiNbScO6
А.И. Бочаров, аспирант, Н. А. Толстых, А. А. Гребенников
Кафедра физики твёрдого тела
До настоящего времени остаётся не решенным вопрос о замене содержащих свинец сегнетоэлектрических материалов, базирующиеся на твердых растворах Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) [1], широко применяемых в различных областях промышленности и приборостроения на менее токсичные соединения. Это влечёт за собой загрязнение окружающее среды и нанесение вреда здоровью человека. Исходя из этого целью данной работы являлось получение и экспериментальное исследование кристаллической структуры нового материала NaBiNbScO6 в котором, согласно теоретическим предсказаниям [2], можно ожидать возникновения сегнетоэлектрического состояния.
Образцы исследуемого соединения были получены по стандартной керамической технологии.
П редварительный рентгеноструктурный анализ керамики NaBiNbScO6 показал, что положение главных рефлексов (рисунок), а также отсутствие их расщеплений и уширений указывает на то, что исследуемое соединение обладает кубической кристаллической решеткой. Большое количество сильных рефлексов соответствовало кубической ячейке с параметром a3.99Å. Остались непроиндицированными несколько слабых рефлексов (рисунок). Уточнение структуры, проведенное при помощи в программа TOPAS 4.2 [3], показало, что атомы Bi и Na имеют одинаковые координаты и тепловые параметры, а их заселенности позиций уточнялись в предположении, что сумма заселенностей равна 1. Аналогичный подход применен для атомов Sc и Nb. Результаты уточнения представлены на вставке к рисуноку. Тепловой параметр атомов, находящихся в позиции «А» (Bi/Na) получился довольно большим, что указывает на случайный характер размещения катионов Bi и Na. Установление разупорядочения потребует дополнительного анализа, и, возможно, очищения образца от примесей (если наличие примесей подтвердится). Заселенности позиций указали, что предполагаемый состав NaBiNbScO6 действительно является таковым.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 10-02-00336 р_центр_а)
Литература
1. Глозман И.А. Пьезокерамика. М: Энергия, 1972. 288 с.
2. Зиненко В.И., Замкова Н.Г., Жундин В.С., Павловский М.С. Сегнетоэлектрическая и структурная неустойчивость в двойных перовскитах Me1+Bi3+ Nb5+O6 (Me1+ = Na, K, Rb; Me3+ = Sc, Ga, In, Lu) // ЖЭТФ. – 2012. – Т. 141. – вып. 6. – С. 1093-1101.
3. Bruker A X S 2008 TOPAS V4: General Profile and Structure Analysis Software for Powder Diffraction Data.–User’s Manual (Karlsruhe: Bruker AXS)
УДК 54.057
Получение твёрдого раствора Na(X-1)BixNb(X-1)ScxO3
А.И. Бочаров, аспирант, Н. А. Толстых
Кафедра физики твёрдого тела
Важнейшим этапом в поиске замены свинецсодержащих сегнетоэлектрических керамик является процесс синтеза новых сегнетоэлектрических материалов, не содержащих токсичных компонентов. Это и явилось целью настоящей работы.
Исследуемые соединения с общей формулой Na(x-1)BixNb(x-1)ScxO3, х = 0.01, 0.03, 0.07, 0.1, 0.2, 0.3 и 0.4 были приготовлены по стандартной двухстадийной керамической технологии [1]. В качестве исходных компонентов использовали порошки оксида висмута (Bi2O3), оксида скандия (Sс2O3), оксида ниобия (Nb2O5) и карбоната натрия (Na2CO3), взятые в стехиометрическом соотношении. Результаты расчёта шихты для состава Na0,6Bi0,4Nb0,6Sc0,4O3 в качестве примера приведёны в таблице.
Расчёт состава шихты твёрдого раствора Na(x-1)BixNb(x-1)ScxO3 (x=0,4)
Исходные компоненты |
x |
Молярная масса (M) |
x*М |
Содержание основного вещества с учётом чистоты (M') |
Массовые проценты, w=x*M'/∑x*M', % |
Расчёт на 10г. |
Na2CO3 |
0,6 |
105,985 |
63,591 |
63,91055276 |
13,70098459 |
1,370098 |
Bi2O3 |
0,4 |
465,957 |
186,3828 |
187,319397 |
40,15706423 |
4,015706 |
Nb2O5 |
0,6 |
265,807 |
159,4842 |
159,5161032 |
34,19666359 |
3,419666 |
Sc2O3 |
0,4 |
137,909 |
55,1636 |
55,72080808 |
11,94528759 |
1,194529 |
Итого |
|
|
464,6216 |
466,4668611 |
100 |
10 |
Исходные компоненты предварительно высушили при температуре 200˚С в течение 3 часов и перемешивали в агатовой ступке с добавлением ацетона в течение 45 мин. После сушки суспензий при 100˚С в течение 1 часа, был проведён предварительный синтез при температуре 630˚С в течении 3-5 часов, необходимый для предотвращения потерь висмута. В дальнейшем температура поднималась до 950˚С при выдержке отжига 10 – 14 часов.
После стадий синтеза помол составов проводился в агатовой ступке в течение 60 минут. Измельчённый материал подвергался гранулированию для получения частиц материала требуемого размера (60 - 80 мкм). Для стадии спекания керамики были сформованы заготовки в виде дисков высотой - 3 мм, диаметром – 11 мм, методом одноосного прессования при давлении 250 МПа. Спекание заготовок проводили при температурах 1050˚С – 1100˚С, в течении 2 – 5 часов.
Электроды были нанесены на параллельные грани образцов методом вжигания серебряной пасты [1] следующего состава: Ag2CO3 – 8 частей, канифоль – 1 часть, скипидар – 5 частей, в течние 1 часа при температуре 500˚С.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 10-02-00336 р_центр_а)
Литература
1. Глозман И.А. Пьезокерамика. М: Энергия, 1972. 288 с.
УДК 537.633.9