tailieunhanh - Chế tạo và nghiên cứu một số tính chất vật lý của hệ gốm không chì BiFe0,91[(Mg0,5Ti0,5)0,53Mn0,47]0,09O3-BaTiO3

Bài viết tập trung nghiên cứu một số tính chất vật lý của hệ gốm không chì BiFe0,91[(Mg0,5Ti0,5)0,53Mn0,47]0,09O3-BaTiO3 (BFMT-BT). Hệ gốm không chì BFMT-BT được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn truyền thống. Cấu trúc pha của BFMT-BT được khảo sát bởi nhiễu xạ tia X cho cấu trúc đơn pha perovskite. | TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học Huế Tập 3, Số 1 (2015) CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HỆ GỐM KHÔNG CHÌ BiFe0,91[(Mg0,5Ti0,5)0,53Mn0,47]0,09O3-BaTiO3 Phan Thị Thanh Thảo1, Nguyễn Thị Nghi Nhạn2*, Nguyễn Thị Ngọc Huyền2, Nguyễn Thị Tuyết2, Nguyễn Trường Thọ3 1 Trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật Quảng Nam 2 Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Huế 3 Phòng Khoa học Công nghệ - Hợp tác Quốc tế, Trường Đại học Khoa học Huế *Email: beti2410@ TÓM TẮT Hệ gốm không chì (1-x)BiFe0,91[(Mg0,5Ti0,5)0,53Mn0,47] 0,09O3 - xBaTiO3 (BFMT-BT) được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn truyền thống. Cấu trúc pha của BFMT-BT được khảo sát bởi nhiễu xạ tia X cho cấu trúc đơn pha perovskite. Khi cho thêm vào vật liệu 20% mol Bi2O3, lượng bay hơi của ion Bi3+trong quá trình nung sơ bộ và thiêu kết là từ 19,128,2% mol so với các nguyên tố khác. Ảnh hưởng của BaTiO3 lên tính chất điện của gốm BFMT-BT cũng được khảo sát. Với nồng độ BaTiO3 tối ưu là 0,3 mol và nhiệt độ thiêu kết tại 9500C tính chất điện của hệ tốt nhất: mật độ gốm 7,2g/cm3, hệ số liên kết điện cơ kp=0,24; hằng số điện môi r = 1028 và phân cực dư Pr = 10,5 C/cm2. Từ khóa: Áp điện, điện môi, hệ gốm không chì, sắt điện, sự phân cực. 1. MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, hệ gốm Pb(Zr0,53Ti0,47)O3 (PZT) đã được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều thiết bị như đầu dò sensor, biến tử siêu âm . do chúng có tính chất áp điện tốt [1]. Tuy nhiên, vì hệ vật liệu này có chì nên gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do PbO có độc tính cao. Do đó, việc phát triển hệ gốm không chì với các tính chất sắt điện, áp điện tốt có thể thay thế cho hệ gốm có chì là việc làm cần thiết hiện nay [2, 3]. Các nghiên cứu về màng mỏng BiFeO3 (BFO) cho thấy tính sắt điện của hệ rất tốt [3,6] nhưng lại phụ thuộc nhiều vào điều kiện thực nghiệm và các tạp chất. Chủ yếu vì sự bay hơi của các chất phản ứng dẫn đến hình thành pha thứ hai và không cân bằng về hóa trị [7,8]. Mặt khác, dòng rò của BFO lớn nên