О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ»
В работе экспериментально подтверждена возможность изменения диэлектрических и пьезоэлектрических характеристик пьезоэлектрических композиционных материалов на основе цирконата-титаната свинца и фосфатных связующих посредством термической обработки со скоростью нагрева не более 100 °C/ч. Из двух сер...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
2024-07-01
|
| Series: | Ползуновский вестник |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/598 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832568648564211712 |
|---|---|
| author | Глеб Александрович Кошкин Чир Ген Пак Виктор Викторович Кикот Андрей Евгеньевич Розен |
| author_facet | Глеб Александрович Кошкин Чир Ген Пак Виктор Викторович Кикот Андрей Евгеньевич Розен |
| author_sort | Глеб Александрович Кошкин |
| collection | DOAJ |
| description | В работе экспериментально подтверждена возможность изменения диэлектрических и пьезоэлектрических характеристик пьезоэлектрических композиционных материалов на основе цирконата-титаната свинца и фосфатных связующих посредством термической обработки со скоростью нагрева не более 100 °C/ч. Из двух серий композиционных материалов на основе пьезокерамики марки ЦТС-19 и различных фосфатных связующих (ортофосфорной кислоты и алюмохромфосфатного связующего) получены образцы типоразмера «диск» ОСТ 11 0444-87, подвергнутые термической обработке с максимальной температурой 300 °C, 500 °C, 700 °C и не подвергнутые термической обработке. Образцы металлизированы с использованием низкотемпературного проводящего материала на органическом связующем, подвергнуты поляризации в постоянном электрическом поле, искусственному и естественному старению. У состаренных образцов установлены значения плотности, удельного электрического сопротивления, механической добротности, тангенса угла диэлектрических потерь, диэлектрической проницаемости и пьезомодуля с использованием методов ОСТ 11 0444-87. На основании полученных результатов описаны механизмы взаимодействия пьезокерамических материалов на основе цирконата-титаната свинца и фосфатных связующих в зависимости от максимальной температуры термической обработки и вида связующего (незамещённой и частично замещённой ортофосфорной кислоты). Установлено, что основные явления, протекающие при нагреве в рассматриваемой системе – прямое взаимодействие ортофосфорной кислоты и керамики, поликонденсация и полимеризация связующего вещества и (при высоких температурах) испарение и конденсация оксида свинца. Совокупность указанных явлений обусловливает достижение наилучших значения пьезоэлектрических и диэлектрических характеристик в диапазоне максимальных температур термической обработки от 300 до 500 °C. Дальнейшая оптимизация технологических режимов термической обработки предполагает использование методов дифференциально-термического и рентгеноструктурного анализа. |
| format | Article |
| id | doaj-art-80507156f8844fc1a9ab270dfcfd3815 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2072-8921 |
| language | English |
| publishDate | 2024-07-01 |
| publisher | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова |
| record_format | Article |
| series | Ползуновский вестник |
| spelling | doaj-art-80507156f8844fc1a9ab270dfcfd38152025-02-03T00:55:59ZengАлтайский государственный технический университет им. И.И. ПолзуноваПолзуновский вестник2072-89212024-07-01223524210.25712/ASTU.2072-8921.2024.02.031598О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ»Глеб Александрович Кошкин0https://orcid.org/0000-0001-8353-7812Чир Ген Пак1https://orcid.org/0000-0002-2877-7298Виктор Викторович Кикот2https://orcid.org/0000-0003-1258-2119Андрей Евгеньевич Розен3https://orcid.org/0000-0003-3362-9617АО «Научно-исследовательский институт физических измерений»Пензенский государственный университетАО «Научно-исследовательский институт физических измерений»Пензенский государственный университетВ работе экспериментально подтверждена возможность изменения диэлектрических и пьезоэлектрических характеристик пьезоэлектрических композиционных материалов на основе цирконата-титаната свинца и фосфатных связующих посредством термической обработки со скоростью нагрева не более 100 °C/ч. Из двух серий композиционных материалов на основе пьезокерамики марки ЦТС-19 и различных фосфатных связующих (ортофосфорной кислоты и алюмохромфосфатного связующего) получены образцы типоразмера «диск» ОСТ 11 0444-87, подвергнутые термической обработке с максимальной температурой 300 °C, 500 °C, 700 °C и не подвергнутые термической обработке. Образцы металлизированы с использованием низкотемпературного проводящего материала на органическом связующем, подвергнуты поляризации в постоянном электрическом поле, искусственному и естественному старению. У состаренных образцов установлены значения плотности, удельного электрического сопротивления, механической добротности, тангенса угла диэлектрических потерь, диэлектрической проницаемости и пьезомодуля с использованием методов ОСТ 11 0444-87. На основании полученных результатов описаны механизмы взаимодействия пьезокерамических материалов на основе цирконата-титаната свинца и фосфатных связующих в зависимости от максимальной температуры термической обработки и вида связующего (незамещённой и частично замещённой ортофосфорной кислоты). Установлено, что основные явления, протекающие при нагреве в рассматриваемой системе – прямое взаимодействие ортофосфорной кислоты и керамики, поликонденсация и полимеризация связующего вещества и (при высоких температурах) испарение и конденсация оксида свинца. Совокупность указанных явлений обусловливает достижение наилучших значения пьезоэлектрических и диэлектрических характеристик в диапазоне максимальных температур термической обработки от 300 до 500 °C. Дальнейшая оптимизация технологических режимов термической обработки предполагает использование методов дифференциально-термического и рентгеноструктурного анализа.https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/598пьезоэлектрический композиционный материал, цирконат-титанат свинца, фосфатное свя-зующее, ортофосфорная кислота, алюмохромфосфатное связующее, термическая обработка, пьезомодуль, диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери, механическая доб-ротность, удельное электрическое сопротивление, плотность |
| spellingShingle | Глеб Александрович Кошкин Чир Ген Пак Виктор Викторович Кикот Андрей Евгеньевич Розен О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ» Ползуновский вестник пьезоэлектрический композиционный материал, цирконат-титанат свинца, фосфатное свя-зующее, ортофосфорная кислота, алюмохромфосфатное связующее, термическая обработка, пьезомодуль, диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери, механическая доб-ротность, удельное электрическое сопротивление, плотность |
| title | О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ» |
| title_full | О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ» |
| title_fullStr | О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ» |
| title_full_unstemmed | О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ» |
| title_short | О ВЛИЯНИИ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМЫ «ЦИРКОНАТ-ТИТАНАТ СВИНЦА — ФОСФАТНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ» |
| title_sort | о влиянии термообработки на характеристики композитов системы цирконат титанат свинца фосфатное связующее |
| topic | пьезоэлектрический композиционный материал, цирконат-титанат свинца, фосфатное свя-зующее, ортофосфорная кислота, алюмохромфосфатное связующее, термическая обработка, пьезомодуль, диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери, механическая доб-ротность, удельное электрическое сопротивление, плотность |
| url | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/598 |
| work_keys_str_mv | AT glebaleksandrovičkoškin ovliâniitermoobrabotkinaharakteristikikompozitovsistemycirkonattitanatsvincafosfatnoesvâzuûŝee AT čirgenpak ovliâniitermoobrabotkinaharakteristikikompozitovsistemycirkonattitanatsvincafosfatnoesvâzuûŝee AT viktorviktorovičkikot ovliâniitermoobrabotkinaharakteristikikompozitovsistemycirkonattitanatsvincafosfatnoesvâzuûŝee AT andrejevgenʹevičrozen ovliâniitermoobrabotkinaharakteristikikompozitovsistemycirkonattitanatsvincafosfatnoesvâzuûŝee |