Звіт про науково-дослідну роботу:"Розробка багатофункціональних керамічних матеріалів для створення нового покоління пристроїв електронної техніки"

Abstract

МЕТА РОБОТИ - створення технології виготовлення багатофункціональної нанозеренної сегнетомагнітної кераміки як елементної бази для високоефективних перетворювачів різних видів енергій. ОБ'ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ - багатофункціональні оксидні керамічні матеріали зі структурою перовскіту і тверді розчини на їх основі: (СаТіОз)1-х(СuТiOз)х з домішками Со, Ni, Fе, Мn. Розроблено нові багатофункціональні оксидні керамічні матеріали зі структурою перовскіту і тверді розчини на їх основі: (СаТіОз)1-х(СuТiOз)х, 0< х <1 з домішками Со, Ni, Fе, Мn та встановлено фізико-хімічні механізми отримання комплексу необхідних для використання високих електрофізичних властивостей. Особливу увагу було сконцентровано на складах х <0,1 та х ~ 0,75, де отримано підвищені електрофізичні властивості, в тому числі, ємність, провідність, діелектричні втрати та коефіцієнти магнітоелектричного зв'язку. Вивчено вплив типу домішок та їх концентрації на вказані характеристики. Розроблено новітній метод і оптимізовані умови одержання слабоагрегованих ультрадисперсних порошків СаТіОз, легованих оксидами Сu, Мn, Fе, Со, Ni із заміщенням Сu і Ті в інтервалі концентрацій 0,5 - 10 ат. % з використанням спонтанно протікаючих реакцій. Методами РФА, електронної мікроскопії БЕТ вивчено вплив умов синтезу і добавок на властивості нанопорошків (розміри, фазовий склад, питома поверхня).Проведено комплекс досліджень для виявлення впливу легуючих домішок Sг, Mg, Zг, Ni, Fе, Мn на функціональні властивості. Встановлено оптимальні склади і концентрацію домішок, відпрацьовано технологічні параметри синтезу твердих розчинів та виготовлення щільної багато¬функціональної кераміки з високими електрофізичними властивостями. Отримані і атестовані методами РФА і мікроструктурних досліджень зразки легованої кераміки; визначені концентраційні межі ізоморфних заміщень атомів Са і Тi атомами Сu, Мn, Fе, Со i Ni при спіканні на повітрі при 1300 °С. Встановлено, що добавки СuО і СоО знижують температуру спікання до 1200 °С за рахунок утворення рідкої фази.Ключові слова: НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНИЙ СИНТЕЗ, ПЕРОВСКІТ, ТВЕРДИЙ РОЗЧИН, ДІЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ.