Příprava a vlastnosti feroelektrických keramických materiálů

Abstract

Cílem práce bylo připravit keramický materiál na bázi barium stroncim titanátu (Ba0,70Sr0,30TiO3, BST) pro feroelektrické aplikace. Pro přípravu keramického práškového materiálu BST bylo využito syntéz v kapalném stavu na bázi precipitace a sol-gel metod s případným ultrazvukovým, hydrotermálním a mechano-chemickým zpracováním pro podpoření deaglomerace a zabránění růstu zrn při slinovacích teplotách. Dle hodnocení morfologie, velikosti a aglomerace částic byly vybrány vhodné prášky, ze kterých byla připravena BST objemová keramika o definovaném fázovém složení a morfologii použitelná pro feroelektrické aplikace. Bylo zjištěno, že vhodnou metodou pro přípravu fázově čistého nanometrového BST prášku byla sol-gel syntéza se solvotermálním zpracováním (200 °C/48 h). Vylisováním a slinováním prášku syntetizovaného touto metodou byla připravena keramika o relativní hustotě 85 % TD s pravidelnými zrny o velikosti kolem 1,22 m.The aim of the work was a processing of ceramic material based on BST for ferroelectric application. Wet chemical techniques based on precipitations and sol-gel methods with ultrasound, hydrothermal or mechanochemical treatment supporting deaglomeration and reducing particle growth were used for BST ceramic powder synthesis. Suitable powders were selected by the evaluation of particle morphology, size and agglomeration, from these powders BST bulk ceramic with defined phase composition and morphology applicable for ferroelectric applications was prepared. It was found, that the most suitable method for preparation of phase pure and nanosized BST powder was sol-gel synthesis with solvothermal treatment (200 °C/48 h). Ceramic with relative density of 85 % TD and with the average grain size of about 1, 22 µm was prepared by pressing and sintering of the powder synthesized by the sol-gel method.