Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Wpływ składu fazowego i mikrostruktury tworzyw ceramicznych na bazie $CaZrO_{3}$ na ich właściwości elektryczne i dielektryczne — Influence of phase composition and microstructure on the electrical and dielectric properties of calcium zirconate / Magdalena DUDEK, Władysław Bogusz, Grzegorz RÓG // Materiały Ceramiczne = Ceramic Materials / Polskie Towarzystwo Ceramiczne, Kraków ; ISSN 1644-3470. — Tytuł poprz.: Ceramika. Materiały Ogniotrwałe ; ISSN: 1505-1269. — 2004 — R. 56 nr 1, s. 3–14. — Bibliogr. s. 13–14, Streszcz., Summ.
Autorzy (3)
- AGHDudek Magdalena
- Bogusz Władysław
- AGHRóg Grzegorz
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 21010 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2005-03-21 |
| Tekst źródłowy | URL |
| Rok publikacji | 2004 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Creative Commons | |
| Czasopismo/seria | Materiały Ceramiczne |
Streszczenie
W pracy scharakteryzowano skład fazowy, mikrostrukturę oraz właściwości elektryczne i dielektryczne stechiometrycznego cyrkonianu wapnia oraz zawierającego nadmiar tlenku wapnia. Proszki cyrkonianu wapnia o zróżnicowanym udziale CaO, który zapisano formułą ZrO2(CaO)1+x, dla wartości x zmieniających się od 0 do 0,4 otrzymano metodą bezpośredniej syntezy. Prekursorami cyrkonianu wapnia były: nanometryczny proszek ZrO2, który otrzymany metodą strącania-prażenia oraz komercyjny CaCO3. Wypraski cyrkonianu wapnia, spiekano swobodnie w temperaturze 1700 stopni C przez 2 godziny. Wprowadzenie nadmiaru CaO w ilości nie przekraczającej 6% mol do struktury CaZrO3 powoduje wzrost objętości komórki elementarnej. Z kolei wprowadzenie większych ilości CaO prowadzi do pojawienia się tego tlenku jako drugiej fazy w spiekach. Właściwości elektryczne i dielektryczne określono metodą spektroskopii impedancyjnej. Pomiary impedancyjne wskazują na to, że granica rozpuszczalności CaO w cyrkonianie wapnia nie jest wyższa od x = 4% mol. Stechiometryczny cyrkonian wapnia, jest bardzo słabym przewodnikiem jonowo-elektronowym o przewodności (sigmac) rzędu 10(-8) (S/cm) w temperaturze 700 stopni C. Zwiększenie udziału CaO w tworzywach na bazie CaZrO3 powoduje wzrost przewodności elektrycznej o cztery rzędy wielkości. Niestechiometryczne jednofazowe spieki cyrkonianu wapnia są praktycznie czystymi przewodnikami tlenowymi w temperaturach wyższych od 700 stopni C. W pracy stwierdzono, że stechiometryczny CaZrO3, charakteryzuje się stabilną w szerokim zakresie częstości pola elektrycznego i temperatury stałą dielektryczną oraz małym tangensem stratności (tg delta), co pozwala na zastosowanie tego materiału jako kondensatora w układach elektronicznych.
Abstract
Stoichiometric calcium zirconate and calcium zirconate with calcia excess over stoichiometry ZrO2(CaO)1+x for 0< x < 40 sintered bodies were prepared. XRD analysis was used to determine the changes of cell parameters and the Rietveld method was used to refine calcium zirconate structure. The scanning electron microscopy was used to observe microstructure of sintered bodies. The electrical and dielectric properties were investigated by means of impedance spectroscopy method in the frequency range 10(-2) to 10(7) Hz and in the temperature range 200-800 Celsius degrees. Analysis of impedance spectra of the samples indicates that solubility limit of CaO in calcium zirconate is not higher than x = 0,04. Stoichiometric calcium zirconate appeared to be a poor and mixed ionic-electronic conductor, whereas calcium zirconate with excess calcia exhibit purely oxygen ion conductivity. The dielectric properties of stoichiometric calcium zirconate are suitable for application this material in electronic devices.
