Магнитодиэлектрический эффект в сегнетокерамике Pb(In1/2Nb1/2)o3

М.Ю. Воскобойник, студент гр. ПФ-101

Кафедра физики твёрдого тела

Мультиферроики, представляющие собой обширный класс материалов, сочетающие сегнетоэлектрические, ферромагнитные и сегнетоэластические свойства, в последнее время активно изучаются в связи с возможностью их применения в устройствах, основанных на взаимном регулировании магнитного и электрического полей [1]. Одним из материалов, проявляющих свойства характерные для мультиферроиков, является индониобат свинца Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃ (далее PIN). Целью данной работы было исследование диэлектрических характеристик релаксорной сегнетокерамики PIN в зависимости от приложенного магнитного поля.

Образец сегнетокерамики PIN был получен по двухстадийному (“колумбитному”) методу синтеза. Производился синтез PIN из смеси порошков In₂O₃ и Nb₂O₅ марки «чда» в закрытом платиновом тигле при температуре 1000°С в течение 2 часов, а завершающий синтез прекурсора и оксида свинца PbO, проведён при температуре 1000°С в течение 4 часов. Далее полученный состав растирался в ступке с этиловым спиртом в течение 30 минут, прессовался и спекался [2]. Для диэлектрических экспериментов использовались треугольные образцы с размерами 5 х 6 х 7 мм толщиной 1 мм. В качестве электродов использовалась серебряная паста.

1 – 110 Гц; 2 – 210 Гц; 3 – 510 Гц; 4 – 1 кГц Зависимость ε от напряжённости приложенного магнитного поля для керамики PIN

Измерения диэлектрической проницаемости производились с помощью цифрового измерителя иммитанса Е7-20 в диапазоне частот от 110 Гц до 1 кГц при комнатной температуре. Постоянное магнитное поле создавалось в измерительной ячейке двумя кольцевыми катушками электромагнита.

В результате измерений были получены зависимости диэлектрической проницаемости ε на разных частотах от напряжённости приложенного магнитного поля H (Рисунок). Видно, что с увеличением прикладываемого поля ε монотонно убывает. Наибольшее изменение диэлектрической проницаемости достигает 8 %, на частоте 110 Гц. Такое поведение зависимости можно связать с возникновением магнитного момента доменной стенки при ее движении в измерительном электрическом поле и взаимодействием этого момента с внешним магнитным полем.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 10-02-00336).

Литература

1. Tsotsorin A.N., Gridnev S.A., Rogova S.P., Luchaninov A.G. // Ferroelectrics – 1999. – Vol. 254. - N 1-4. – P. 237-240.

2. Витченко М.А., Абдулвахилов К.Г., Мардасова И.В. и др. // ЖТФ. – 2007. – Т. 77. – Вып. 11. – С. 69 – 72.

УДК 538.9

Технология получения препрега на основе углеродной ткани ЛуП-0,1

О.А. Караева, А.М. Кудрин, А.В. Черных

НВЛ «Композиционные материалы»

Для получения высококачественных препрегов на основе различных типов армирующих наполнителей и связующих, самые высокие требования применяются не только к исходному сырью, но и к технологическому оборудованию. В рамках кооперации предприятия и вуза и реализации проекта создания высокотехнологичного производства на ОАО «ВАСО» силами ВГТУ был спроектирован и установлен самый современный в России лабораторный технологический комплекс пропитки (получения препрегов), который позволяет получать полуфабрикат (препреги) высокого качества любым, известным на сегодняшний день, способом. Главным вопросом становится – разработка индивидуального технологического процесса для нового или уже существующего материала, отработка и оптимизация его технологических режимов.

Настоящая работа посвящена отработке технологического режима получения препрега на основе ленты углеродной конструкционной ЛуП-0,1 [1] и растворного эпоксидного связующего типа ЭНФБ, на новом комплексном оборудовании, а также определение химических свойств материала с применением экспресс-анализа.

Для растворных связующих применяется пропитка в ванной с последующим удалением растворителя путем сушки препрега. Ткань ЛуП-0,1 с разматывающего устройства, проходя через каландры К₁ попадает в узел нанесения растворного связующего, где наполнитель пропускается через ванну с эпоксидным связующим типа ЭНФБ, затем отжимается при помощи отжимных валов каландра К₂. Система поддержания вязкости GAMA обеспечивает автоматическую регулировку вязкости и температуру связующего. Пропитка тканей связующим проводится при комнатной температуре 22 ± 2 ^oС. Количество наносимого связующего ограничивается зазором отжимных валов каландра К₂, который выставляется с помощью щупов и индикаторов, исходя из расчета, чтобы нанос составил 39 ± 3% от общей массы препрега при планируемой концентрации связующего в растворителе 50% [1]. Излишки связующего возвращаются в ванну. Пропитка тканей осуществляется при линейной скорости 1,8 м/мин, что в 2 раза превосходит скорость на старых пропиточных установках. Из узла нанесения связующего пропитанная ткань поступает в сушильную печь, где в первой зоне удаляется основная масса растворителей, а во второй – материал досушивают до допустимой остаточной концентрации летучих веществ. Контроль температуры в зонах осуществляется с помощью датчиков пирометра.

В зоне каландра К₃ подсушенный препрег закрывается с двух сторон разделительной полиэтиленовой пленкой. После этого он проходит через блок контроля поверхностной плотности QMS-12 Mahlo. На следующем этапе материал наматывается на товарный вал.

Полученные препреги проходят приемочный контроль, в ходе которого проверяют: содержание связующего, летучих веществ и растворимой части смолы в процентах по отработанным методикам. После получения подтверждения соответствия полученных характеристик требуемым, материал проводит входной контроль на физико-механические свойства.

Анализ отработанного технологического режима для препрега на основе ЛуП-0,1 + ЭНФБ позволяет говорить о высоком качестве получаемого продукта, о соответствии всем нормах приемочного контроля, а также сокращении количества производственного брака представленного препрега в 1,5 – 2 раза, и доведение выхода годного – до 100 %.

Литература

1. ГОСТ 28006-88. Лента углеродная конструкционная. Технические условия. – М.: Госстандарт Союза ССР: Изд-во стандартов, 1988. – 15 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Нижнее критическое поле текстурированного высокотемпературного сверхпроводника Y-Ba-Cu-O с различным содержанием нормальной фазы М.А. Авдеев, И.М. Шушлебин, О.В. Калядин	3
Экранирующие свойства керамических сверхпроводников на основе иттрия А.Г. Высочкина, И.М. Шушлебин	4
Разработка транспортного термоэлектрического холодильного агрегата для перевозки медикаментов с рабочим объемом 70 дм3 Л.М. Гализина, О.В. Калядин	5
Прямой магнитоэлектрический эффект в двухслойных композитах TDF – PZT в диапазоне температур 77 – 500 К Е.С. Григорьев, З.Х. Граби, А.В. Калгин	6
Исследование размытого фазового перехода в Na0,5 Bi0,5TiO3 Д.В. Полухин	7
Особенности магниторезистивных свойств композитов Nix(MgO)100-x в окрестности порога перколяции А.А. Гребенников, О.В. Стогней	8
Влияние углерода на структуру, электрические и сенсорные свойства системы (Sn29Si4,3O66,7)100-XCX О.В. Жилова, аспирант К.С. Габриельс, А.В. Ситников, И.В. Бабкина	9
Электрическая проводимость спиртовых суспензий углеродных нановолокон Ж.Н.Торба, Ю.В.Панин	10
Влияние воздушной плазмы на электрические свойства гранулированных нанокомпозитов Nix(MgO)100-x. А.А. Гребенников, М.С. Филатов, О.В. Стогней	11
Диэлектрические и электрические свойства новой бессвинцовой керамики BiKScNbO6 Н. А. Толстых, В.В. Макарова	12
Оптимизация термоэлектрического генератора на базе трубчатых модулей А.Г. Чуйко, Ю.Е. Калинин, Ю.П. Прилепо	13
Перспективные технологические методы получения Y-ВТСП А.В. Сергеев, М.А. Авдеев, В.Е. Милошенко	14
Механические свойства наноструктурных покрытий (Fe)х(Al2O3)100-х И.М.Трегубов, М.С.Добрынин, О.В. Стогней	15
Термоэлектрические свойства композитов из наночастиц углеродного волокна в матрице закиси меди В.А. Макагонов, А.С.Шуваев	16
Резистивные нагреватели на основе композиционных пленок (Co84Nb14Ta2)Х(Al2O3)100-Х А.О. Чеботарев, И.В. Бабкина, А.В. Ситников	17
Магнитоупругий эффект в слоистом композите PbZr0,53Ti0,47O3‑Mn0,4Zn0,6Fe2O4 А. А. Камынин, Н.В. Геращенко	18
Разработка теплообменного блока автомобильного термоэлектрического кондиционера мощностью 2 кВт Н.А. Таранов, О.В. Калядин	20
Разработка принципов построения транспортной системы кондиционирования Е.Г. Новиков, И.Г. Дроздов, Ю.Е. Калинин, А.Г. Чуйко	21
Магнитные и электрические свойства многослойных структур {[(Co40Fe40B20)33,9(SiO2)66,1]/[In35,5Y4,2O60,3]}93 О.В. Жилова, К.С. Габриельс, А.В. Ситников	22
Сравнение коэффициентов переноса в плазме и обычном газе К.И. Семененко, О.В. Стогней	23
Частотная зависимость магнитного импеданса в аморфном сплаве на основе железа В.В. Кондусов, В.А. Кондусов, Ю.Е. Калинин	24
Влияние кислорода на электрические свойства композитов на основе оксида меди В.А. Макагонов, М.А. Каширин	25
Рентгенодифракционное исследование атомной структуры аморфных сплавов системы Hf-W А.И. Бочаров, В.В. Ожерельев, А.В. Бондарев, Ю.В. Бармин	26
Влияние условий получения на магнитосопротивление нанокомпозитов CoNbTa-SiO2 Ю.С. Полубавкина, О.В. Стогней	27
Диэлектрическая релаксация в кристалле молибдата гадолиния С.Е. Трухачев, В.А. Леонов	28
Релаксация диэлектрической проницаемости в сополимерах винилиденфторида – трифторэтилена в условиях ограниченной геометрии Л.Н. Коротков, О.А. Караева, Д.В. Лиховая	29
Релаксация диэлектрической проницаемости в матричном нанокомпозите (NaNO2)- SiO2 Л.Н. Коротков ,В.С. Дворников, М.С. Власенко	30
Определение термодинамических характеристик процесса отверждения новых расплавных эпоксидных связующих методом дифференциальной сканирующей калориметрии А.В. Калгин, А.М. Кудрин	31
Физико-механические свойства образцов ПКМ на основе эпоксидного связующего Т-6815 О.В. Овдак, О.А. Караева, А.М. Кудрин	32
Влияние времени и условий хранения на технологические свойства эпоксидного связующего Т-6815 О.В. Овдак, О.А. Караева, А.М. Кудрин	33
Электрические и магнитные свойства многослойных структур на основе нанокомпозитов (Co40Fe40B20)Х(SiO2)100-Х А.Г.Федосов, Ю.Е.Калинин, А.В. Ситников	34
Магнитодиэлектрический эффект в сегнетокерамике Pb(In1/2Nb1/2)O3 М.Ю. Воскобойник	35
Технология получения препрега на основе углеродной ткани ЛуП-0,1 О.А. Караева, А.М. Кудрин, А.В. Черных	36

Научное издание