автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Разработка технологических решений создания объёмно-чувствительных и высокоанизотропных пьезокомпозитов на основе (Pb, Zr)TiO3 и PbTiO3
Автореферат диссертации по теме "Разработка технологических решений создания объёмно-чувствительных и высокоанизотропных пьезокомпозитов на основе (Pb, Zr)TiO3 и PbTiO3"
На правах рукописи
Филиппов Сергей Евгеньевич
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СОЗДАНИЯ ОБЪЁМНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ И ВЫСОКОАНИЗОТРОПНЫХ ПЬЕЗОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ (РЬ, гг)ТЮ3 И РЬТЮз
Специальность 05.27.06 - Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук
ь АВГ 2015
005571145
Новочеркасск - 2015 год
005571145
Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Южный федеральный университет».
Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор Тополов Виталий Юрьевич
Официальные оппоненты: Короткое Леонид Николаевич, доктор
физико-математических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет», профессор кафедры физики твердого тела
Юрасов Юрий Игоревич, кандидат технических наук, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет», доцент кафедры альтернативной энергетики
Ведущая организация - федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники»
Защита диссертации состоится 29 сентября 2015 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.304.09 в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова» в аудитории 149 главного корпуса по адресу: 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.
С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке и на сайте федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», http://www.npi-tu.ru/.
Автореферат разослан 22 июля 2015 года
Учёный секретарь диссертационного совета Середин Борис Михайлович
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Среди материалов, представляющих интерес в области электронной техники и в смежных областях, можно выделить композиты - композиционные материалы, которые являются гетерогенными системами, состоящими из двух или более компонентов, различающихся по химическому составу, по физическим свойствам, с чётко выраженной границей раздела [1, 2]. При выборе объёмных концентраций компонентов, микрогеометрии и при определённых технологических условиях удаётся получать новые материалы, свойствами (параметрами) которых не обладает ни один нз компонентов.
Современные пьезокомпозиты - гетерогенные материалы, содержащие как минимум один пьезоэлектрический компонент, - являются важными объектами исследований и представляют обширную область инноваций и практических применений [2-4] в последние десятилетия. Упругие, пьезо-, диэлектрические и другие свойства пьезокомпозитов существенно зависят от электромеханических взаимодействий в них [1, 2] вследствие связи между электрическими и механическими полями, обусловливающей пьезоэффект в гетерогенной полярной. Пьезокомпозиты на основе сегнетопьезокерамики (СПК) с различными микрогеометрическими характеристиками и связностями [2, 4, 5] получили наибольшее практическое применение в последние десятилетия. В частности, пьезокомпозиты «СПК - полимер» используются как активные элементы пьезоэлектрических преобразователей, гидрофонов, акустических антенн, актюаторов, сенсоров и других устройств [3, 4]. В гидрофонных применениях особое значение приобретают параметры, описывающие гидростатический пьезоэлектрический отклик (объёмную пьезочувствительность) материала. В микрофонах, в сенсорных элементах и гидрофонах, связанных с генерацией электрического поля под действием внешних механических напряжений, необходимо использовать материалы с высокой пьезочувствительностью. Датчики на основе пористой СПК конструктивно просты и отличаются высокой надёжностью благодаря отсутствию подвижных и хрупких деталей или узлов, мембран и других аналогичных элементов датчиков. Вызывают интерес пористые пьезокомпозиты: в них достигаются достаточно высокие продольная и гидростатическая пьезочувствительности при низкой механической добротности и малом акустическом импедансе. Однако микрогеометрия таких композитов является достаточно сложной и не изучалась детально в широком интервале объёмных концентраций компонентов.
11риведенные выше аргументы показывают, что тема диссертации является актуальной в контексте технологий получения новых пьезоактивных материалов и исследования их свойств. Настоящая диссертационная работа является составной частью исследований, проводимых в Южном федеральном университете и посвященных созданию новых пьезокомпозитов с прогнозируемыми электромеханическими свойствами.
Цель диссертационном работы - разработка технологических приёмов и создание высокоэффективных объёмно-чувствительных и высокоанизотропных
пьезокомпозитов и пьезопреобразователей на их основе для современных устройств электронной техники.
Для достижения цели диссертационной работы решались следующие задачи:
• разработка макетной технологии изготовления новых пьезокомпозитов, а также оптимизация рецептур получения пьезокомпозитов (монолитных или пористых, двух- или трёхкомпонентных) на основе СПК;
• определение и интерпретация зависимостей параметров новых пьезокомпозитов (плотность р*, скорость звука у3, диэлектрическая проницаемость механически свободного образца анизотропия пьезомодулей
/ </'„ гидростатические пьезокоэффициенты с!'к = с/,, + 2</3'„ я', = £зз + 2, квадрат гидростатического параметра приёма ()2 = с/,' я", и т.д.) от пористости композитных образцов или от объемной концентрации СПК компонентов;
• исследование пьезоэлектрической анизотропии <!'„ / </3', при изменении пористости пьезокомпозитов вследствие ступенчатого введения порообразователя;
• исследование взаимосвязей «состав - микрогеометрия - свойства» для пьезокомпозитов с различными связностями с целью определения влияния технологических факторов на свойства получаемых пьезокомпозитов при немонотонном поведении их отдельных параметров;
• прогнозирование эффективных параметров пьезокомпозитов в широком интервале объёмных концентраций СПК пли пористости с целью определения факторов, влияющих на пьезочувствителыюсть и пьезоэлектрическую анизотропию двух- или трёхкомпонентных композитов.
Объекты исследований. Объектами исследований являются пьезокомпозиты «СПК - воздух», «СПК - глина», «СПК - пористый полимер» и «СПК - СПК - полимер» с различными связностями, в особенности типов 1-3, 03 и 3-3. В качестве СПК компонентов выступают материалы со структурой типа перовскита, например, типа (РЬ, 2г)ТЮ3 (ЦТС-19, ГГКР-7М) или модифицированный РЬТЮ3. Выбор компонентов обусловлен тем, что для СПК, полимеров и глины, входящих в состав данных композитов, в литературе имеются полные наборы экспериментальных значений упругих, пьезо- и диэлектрических констант.
; Научная новнзна. В диссертационной работе впервые
• определена связь между массовой долей порообразователя хр и пористостью \р ; новых композитов на основе СПК ЦТС-19, показана эффективность применения порообразователя щавелекислого аммония 1-водного для формирования анизотропии пьезоэлектрических свойств композитов;
• экспериментально исследованы зависимости электрофизических параметров полученных пористых композитов на основе СПК ЦТС-19 от пористости образцов ур в интервале 0 < ур < 0,6 и предложена интерпретация этих зависимостей в рамках модели «композит в композите» с элементами связности 1-3 и 3-0 с учетом изменений микрогеометрии образцов;
• проведено прогнозирование эффективных свойств и факторов анизотропии пьезокомпозитов типа 1-3 с различным» гетерогенными матрицами (полимер + CI1K, пористый полимер, пористая СПК);
• проанализировано влияние анизотропии модулей упругости 0-3-матрицы на пьезочувствительность, на пьезоэлектрическую анизотропию и гидростатический отклик 1-0-3-композитов на основе СПК;
• при получении новых двухкомпонентпых пьезокомпозитов с различными типами связностями использовано новое неорганическое связующее (на основе глины);
• разработана технология получения нового композита «ЦТС-19 - глина», изготовлены пьезоэлементы из этого композита, а также исследованы и интерпретированы их электрофизические свойства при объёмной концентрации глины 0,01 <тс1<0,35 в рамках модели гетерогенных слоев двух типов;
• установлена большая анизотропия пьезомодулей <1'Ъ) нового композита «СПК ЦТС-19 - глина» (с/',/|</', | > 5) при малых объёмных концентрациях глины тс, и учёте ряда технологических факторов в процессе изготовления образцов.
Теоретическая и практическая значимость. Совокупность экспериментальных данных, апробированных технологических приёмов и результатов прогнозирования свойств представляется важной при получении пьезокомпозитов для ряда применений (пьезоэлектрические сенсоры, преобразователи, акустические антенны, гидрофоны и т.п.). Результаты диссертации использованы при выполнении НИР «Обеспечение ЦКП «Высокие технологии» Южного федерального университета комплексных физико-химических исследований композиционных и керамических сегнетоматериалов с заданными свойствами для создания элементной базы электрически управляемых СВЧ устройств авиационных и космических систем» (Государственный контракт от 13 июля 2012 г. № 16.552.11.7090). Результаты диссертации использованы в ООО «Пьезоприбор» при отработке технологии выпуска пьезоэлементов с улучшенными свойствами из композитов на основе СПК ЦТС-19. Имеется справка из ФГБНУ НИРФИ (г. Н. Новгород) об использовании в изделиях пьезоэлементов, которые изготовлены по пористо-керамической технологии, предложенной соискателем.
Известно цитирование работы [A3] авторами статьи [6], где исследован новый композит «СПК - полимер» со спиральной структурой, а также авторами статьи [7] по прогнозированию эффективных свойств композитов типа 1-3. Результаты [А5] используются при написании новой монографии Бауэна К.Р. с сотр. "Modern piezoelectric energy-harvesting materials", готовящейся к опубликованию в издательстве «Шнрингер» в 2015 г. Результаты [А4, А6, А7, А11] используются при изучении курса «Физика сегнето- и пьезоэлектриков» для студентов магистратуры Южного федерального университета.
Методы исследования. Для исследования электрофизических свойств используются методики, которые соответствуют действующим ГОСТам для
пьезоэлементов. При прогнозировании эффективных свойств и параметров новых пьезокомпозитов, а также для интерпретации полученных экспериментальных данных применяются метод эффективного поля (effective field method), разбавленный подход (dilute approximation), матричный метод [2] и метод конечных элементов (finite element method) [8]. При описании пористых пьезокомпозитов применяется полиномиальная интерполяция функции vp(xp), где vp - пористость, хр -массовая доля порообразователя. При получении новых пьезокомпозитов и при экспериментальных исследованиях их свойств используется оборудование ЦКП «Высокие технологии» Южного федерального университета.
Основные положения, выносимые на защиту
1. 1-0-3-композиты, содержащие систему изолированных включений в О—3-матрице «сегнетопьезокерамика — полимер», характеризуются
а) пьезокоэффициентами £33~ (300... 400) мВм/ Н, sl~ (150... 200) мВм/ Н, гидростатическими пьезомодулем d'h ~ (150 ... 350) пКл /Ни коэффициентом электромеханической связи к\ да 0,25 ... 0,45 в случае стержней из сегнетомягкой керамики типа ПКР;
б) пьезокоэффициентами g3*3~ (300... 350) мВ'м/ Н и g,,x 200 мВ'м/ Н в случае стержней из сегнетожёсткой керамики типа PbTi03.
2. Важной стадией получения пористого композита на основе сегнетокерамики ЦТС-19 является формирование пористого каркаса с учётом зависимости \р(хр), где \'р - пористость, хр - массовая доля порообразователя. Присутствие в образцах монолитных сегнетопьезокерамических областей, параллельных оси поляризации, существенно влияет на поперечный пьезоэффект и гидростатические параметры композита в интервале пористости [0,10; 0,55].
3. При получении пористого композита на основе ЦТС-19 формируется колонарная структура, которая приводит к анизотропии пьезомодулей /1 </', | = 4... 5 и пьезочувствительности £33да (1 ... 8)g33.
4. Композит «сегнетопьезокерамика ЦТС-19 — глина», полученный при смешивании спечённого порошка ЦТС-19 со степенью дисперсности (3 ... 12) мкм и глины со степенью дисперсности (5 ... 9) мкм путём последующих стадий прессования, обжига, нанесения электродов и электрической поляризации образцов, характеризуется анизотропией пьезомодулей 5,4 < | с/', | < 8,2 при объёмной концентрации глины 0,01 < mci< 0,05. Влияние глины на пьезоэлектрические свойства и их анизотропию интерпретируется в рамках моделей двух- и трёхкомпонентных композитов с элементами связности 3—0, 3-1 и 2-2.
Степень достоверности н апробация работы. Степень достоверности результатов диссертации подтверждается
— использованием в ходе исследований современного поверенного оборудования и стандартизированных методов исследования электрофизических параметров и микрогеометрии полученных материалов;
- согласованием результатов исследовании с фундаментальными теоретическими положениями;
- согласием между расчётными (модельными) и экспериментальными результатами при применении ряда методов для прогнозирования эффективных электромеханических свойств и ряда параметров новых пьезокомпозитов.
Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на XIX Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (г. Москва, Россия, 2011 г.); на 12-й Европейской конференции по сегнетоэлектричеству-EMF 2011,
г. Бордо, Франция, 2011 г.); на Международном симпозиуме по интегрированным функциональным элементам - ISIF 2011, г. Кембридж, Соединённое Королевство, 2011 г.); на Российско-тайваньском симпозиуме «Физика и механика новых материалов и их применения» - PHENMA (г. Ростов-на-Дону, Россия, 2012 г.); на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения» (г. Ростов-на-Дону, Россия, 2012 г.); на Международном симпозиуме «Физика и механика новых материалов и подводные применения» - PHENMA 2013 (г. Гаосюн, Китайская Республика на Тайване,
2013 г.); на Международной молодежной научной конференции «Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения» (г. Анапа Краснодарского кр., Россия, 2013 г.); на Международном симпозиуме «Физика и механика новых материалов и подводные применения» - PHENMA 2014 (г. Хон Каен, Таиланд,
2014 г.); на Международной конференции «Физика и механика новых материалов и их применения» - PHENMA 2015 (г. Азов Ростовской обл., Россия, 2015 г.).
Публикации по теме диссертации. Всего по теме диссертации опубликованы 17 научных работ. Список основных публикаций автора содержит 12 наименований [А1-А12]. Среди них семь журнальных статей [А1-А7] в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, глава коллективной монографии [А8] и четыре работы [А9-А12] в сборниках трудов всероссийских и международных научных конференций.
Личный вклад автора. Все основные результаты диссертации получены лично автором. Автор непосредственно участвовал в планировании диссертационных исследований, в выборе объектов, в разработке технологических приёмов получения новых пьезокомпозитов, в проведении электрофизических измерений, в интерпретации экспериментальных результатов и в прогнозировании эффективных параметров пьезокомпозитов. Автору принадлежат формулировка задач, выбор объектов исследования и путей решения задач. Соавторами публикаций [А1-А12] являются д.ф.-м.н., проф. Тополов В.Ю.,
д.т.н., проф. Панин А.Е., Воронцов A.A., Брыль O.E., Панин Е.А. (ЮФУ, г. Ростов-на-Дону), проф. д-р Бауэн K.P. (Университет Бата, г. Бат, Соединённое Королевство) и проф. д-р Бизенья П. (Университет Рима «Тор Вергата», г. Рим, Италия). Тема диссертации предложена Тоиоловым В.Ю. Он осуществлял научное руководство диссертационной работой, участвовал в обсуждении и интерпретации полученных результатов. Воронцов A.A. и Панин А.Е. участвовали в разработке технологических приёмов полунения новых пьезокомпозитов, в обсуждении экспериментальных данных и их физической
интерпретации в рамках моделей композитов с различными элементами связности. Брыль O.E. участвовала в формировании системы микрофотографий для интерпретации микрогеометрических особенностей композитных образцов. Бауэн K.P., Бизенья П. и Панич Е.А. участвовали в построении моделей композитов типа 1—3 и в обсуждении результатов прогнозирования эффективных свойств новых композитов. Кроме того, Бизенья П. провёл расчёты эффективных параметров двухкомпонентных композитов по методу конечных элементов и участвовал в сравнении этих результатов с результатами, полученными с помощью друпгх методов.
Объём н структура работы. Объём работы - 143 страницы, включая 23 рисунка и 12 таблиц. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 103 наименований и семи приложений.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении описана актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования, обоснован выбор объектов исследования, указаны новизна полученных результатов, методы исследований, сформулированы основные научные положения, приведены сведения об апробации диссертационных результатов, основных публикациях автора по теме диссертации, описан личный вклад автора, приведена информация об объёме и структуре диссертации, а также кратко охарактеризованы её главы.
В главе 1 проведен анализ литературных источников по пьезокомпозитам, их связности и другим микрогеометрическим характеристикам, а также кратко описаны основные методы получения этих материалов. Приведены критерии классификации пьезокомпозитов, показана роль связности [3-5] и эволюции связностей [2] при формировании эффективных электромеханических свойств. Проанализированы методы прогнозирования эффективных свойств двухкомпонентных пьезокомпозитов, в частности, наиболее распространённых материалов типа «СПК - полимер». Рассмотрены методы получения пьезокомпозитов на основе СПК с различными связностями.
Глава 2 посвящена композитам на основе СПК, причём важнейшим элементом связности выступает 1-3 (по терминологии работ [2, 4, 5]). Индекс 1 относится к СПК компоненту, непрерывно распределённому вдоль одной из осей координат, индекс 3 относится к окружающей матрице, непрерывно распределённой вдоль трёх координатных осей. Модификация композитной структуры позволила рассмотреть материалы на основе СПК со связностью 1-0-3 (рисунок 1). Для 1-0-3-композитов проведено прогнозирование их эффективных свойств как функций объёмной концентрации СПК стержней т в 0-3-матрице, объёмной концентрации СПК включений ш, в полимерной среде и отношения длин полуосей этих включений р,- = а\ / Дз. На основе полного набора электромеханических констант 1-0-3-композита определены зависимости Х*(т, nij, р() следующих гидростатических параметров: пьезомодуль
d'„ = j;3 + d;2 + d;n О)
Рисунок 1 - Схематическое изображение 1-0-3-композита на основе СПК. (Х,Х2Хг) - прямоугольная система координат. ОХ3 - ось поляризации, т -объёмная концентрация СПК стержней в гетерогенной матрице (0-3-композит), «г, - объёмная концентрация СПК включений в полимере, о, и аъ -длины полуосей сфероидальных СПК включений [А1].
пьезокоэффициент
g], = g.*, + g'n + g'n, (2)
квадрат параметра приёма
( Q'h f = g'„ (3)
и коэффициент электромеханической связи
о"2, (4)
где е2" - диэлектрическая проницаемость вдоль оси поляризации при
3 3
механическом напряжении а = const, ¡¡Е= ^Z5«? ~ гидростатическая упругая
,.=1 м
податливость при напряжённости электрического поля Е = const. При этом электроды на образце параллельны плоскости (X, ОХ2) (рисунок 1).
Эффективные параметры (1) - (4) - важные характеристики гидрофонов и других гидроакустических устройств [3, 4], связанных с пьезоэффектом в условиях гидростатического давления. При описании электромеханических свойств пьезокомпозита (рисунок 1) введены факторы анизотропии
Çrf3/= d'„ / d'„; (5)
Qy=k:,/k:l; (б)
k;/k'p, (7) где k'y= d'y / jJ)"2 - продольный (J = 3) и поперечный (J = 1) коэффициенты электромеханической связи, к' = /с*?]"2 - коэффициент
электромеханической связи для толщинной моды колебаний,
k'r = ¿з, [2jff/(s,Y+s*f)]1/2 - коэффициент электромеханической связи для планарной моды колебаний, с3" - модуль упругости при электрическом смещении D= const.
В главе 2 рассмотрены характеристики 1-О-З-композита на основе СПК. Например, композит-1 «СПК ПКР-7М - СПК ПКР-7М - полиуретан» содержит сегнетомягкую СПК с высокими значениями е33 / с'3 и | dy |, где е33 - пьезокоэффициент, модуль упругости при Е= const. Композит-2 «СПК модифицированного PbTi03 - СПК модифицированного РЬТЮ3 - полиуретан» содержит сегнетожёсткую СПК, характеризующуюся пьезокоэффициентами еу > 0 и отношениями е33 / e3i « 14,2 и da / | d}i | « 11,6 [А1]. Свойства матрицы «СПК -полимер» варьируются при 0,1 < и»,- < 0,3 и 1 < р, < 100.
Большие значения гидростатических параметров (1)-(4) достигаются (рисунок 2) при сильно сплющенных включениях в матрице. С увеличением р, даже при от,- = const в 1-О-З-композите заметно ослабляется поперечный пьезоэффект, однако баланс пьезокоэффициентов g'3J и при постепенном уменьшении g33 (см. рисунок 2, а и формулу (2)) благоприятствует большим значениям g'h (рисунок 2, б). Благоприятное поведение g'y в значительной мере связано с большой пьезоактивностыо СПК ПКР-7М, которая влияет на пьезомодуль d'h согласно (1), однако максимумы d'h находятся в более благоприятном концентрационном интервале (рисунок 2, в) с технологической точки зрения. На поперечный пьезоэффект композита-1 существенно влияют упругие свойства матрицы. Введение сплющенных СПК включений в полимерную среду позволяет варьировать отношения модулей упругости с'п т / и с!\ ,„! ,., матрицы в широких интервалах [А1] и тем самым влиять на </', и
гидростатические параметры (1)-(4).
Композит-2 характеризуется значительной пьезочувствительностью, причём высокие значения пьезокоэффициентов g33 и g\ (рисунок 3, а, б) достигаются в широком интервале объёмных концентраций СПК стержней т и при варьировании параметров матрицы ш, и р,. Присутствие СПК с большой анизотропией пьезомодулей (fif33 /1 d}i \ » 1) и с существенной анизотропией модулей упругости, а также матрицы с варьируемой анизотропией модулей упругости с',,,, /с'1л1 и
c!]„/c3i„, благоприятствуют достаточно медленному изменению g'n(in) и gh(in) в окрестности максимумов и при дальнейшем повышении т (рисунок 3, а, б). В композите-2 достигается значительная анизотропия коэффициентов электромеханической связи (рисунок 3, в, г). Факторы анизотропии из (6) и (7) существенно зависят от параметров матрицы и;, и р„ от анизотропии её модулей упругости cfj„,, а также от отношения модулей упругости матрицы cfl m /cfl m и с\\тIсъъ,т ■ Найдены следующие значения maxg3*3 (в мВ'м / Н) для композита-2
и
9-*
400 -
1. т = 0.1,Р,=
2. т - 0.2, р = I
З.т = 0.3,,.= I
4. т = 0.3,р,- 0 1
5, т1 = 0.3, р, = 00 I
0.15
0.05
0,10
0.20
а
1. т = 0.1,
2. т, ■ 0 2
3. т = 0 3:
1 4, т = 0.3, р = 10 1 5. т -0.1, |1-100 1 6, т = 0 2. р. = 100 7, т = 0 3. с = 100
;1.п-0!.,, = 1 4.т = 03,|> = 10
2, т = 0 2, = 1 5. т = 0 1. р = 100
3, т=03.г. = 1 6. т = 02. = 100
7. т =0 3. = 100
1, т = 0 1, р = 1 4 гп = 0 3, = 10
2, /л = 0 2, г = 1 5 т = 0 1.,. = 100
3, т - 0.3, р = 1 6 т = 0 2, р = 100
7, п = 0 3, р = 1 СЮ
0.05 0,10 0,15 0.20 0.25 0.30
Д
Рисунок 2 - Концентрационные зависимости пьезокоэффициента (а, в мВ'м /
Н) и гидростатических параметров композита-1 на основе СПК
ПКР-7М: б - пьезокоэффициента g', (в мВ м / Н); в - пьезомодуля d(в пКл / Н); г - квадрата параметра приёма (Q[ )2 (в 10"|;> Па"1); д - коэффициента электромеханической связи к[ [А1].
О 0.1 0,2 0.3 0,4 0.5 0.6 0 7 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0 5 0.6 0,7
в Г
Рисунок 3 - Эффективные параметры композита-2 на основе СПК модифицированного РЬТЮз: а - пьезокоэффициент g'n{m, р,) (в мВм / Н) в окрестности максимума при от, = 0,1; б - гидростатический пьезокоэффициент g'h(m, от,) (в мВ'м / Н) в окрестности максимума при р,- = 100; в - фактор анизотропии Q^y, г - фактор анизотропии [А1, А2].
[А2]: maxg3'3= 348 (при р, = 1; т, = 0.1), 369 (при р,- = 2; пи = 0.1), 373 (при р, = 4; от, = 0.1), 366 (при р, = 10; от,- = 0.1), 332 (при р, = 100; от, = 0.1). Возрастание объёмной концентрации СПК включений от, приводит к относительно слабому уменьшению rf33 и g33, при этом существенно убывают | d'n \ и |g3*,|. В результате происходит увеличение maxg',. Например, для от, = 0,1 имеем maxg," = 108, 166 и 226мВ м/Н при р, = 1, 10 и 100 [А2], соответственно.
Исследованные 1-О-З-композиты характеризуются также корреляцией между max i;!,, max [(ft, )2] и упругой податливостью матрицы 4,„ [А1, А2]. Такой продольный отклик композитов независимо от СПК компонента в них связан с особенностями микрогеометрии п анизотропией пьезоэффекта благодаря присутствию системы параллельных CIIK стержней.
Преимущества исследованных в главе 2 композитов заключаются в следующем. Композит-1 отличается высокими значениями </,], (0'}3)2 = ii'„g'3J, (Q,,)' и К по сравнению с родственными 1-3-композитамн «СПК типа PZT -полимер», а максимумы данных параметров (рисунок 2) располагаются в достаточно узком концентрационном интервале. Это открывает возможности многофункционального применения композита-1 в заданном интервале т. Значения (й,)~ и (О,,)' вблизи максимумов примерно на порядок больше аналогичных параметров традиционных 1-3-композитов «СПК типа PZT -полимер» [2-4]. Увеличение объёмной концентрации СПК стержней ш примерно до 0,1 в компознте-2 не вызывает значительного убывания g3'3 и что актуально для сенсорных и гидроакустических применений. Факторы анизотропии композита-2 (рисунок 3, в, г) представляют практический интерес в интервале т -0,4 ... 0,7.
В главе 3 описана технология получения пористых пьезокомпозитов на основе СПК, основные черты микрогеометрии этих композитов в широком интервале пористости, приведены результаты экспериментальных исследований их эффективных свойств и ряда параметров, связанных с пьезоэффектом, а также дана интерпретация экспериментальных данных.
Образцы пористых пьезокомпозитов на основе СПК ЦТС-19 изготовлены в НКТБ «Пьезоприбор» ЮФУ по методу компрессионного прессования при давлении до 610 Па с последующим формированием пористого каркаса, путём удаления порообразователя при нагревании до 653 К и спеканием по стандартному методу для материала ЦТС-19. В качестве порообразователя использован щапелекислый аммоний 1-водный. Связь между массовой долей порообразователя хр н пористостью образца vp представлена полиномом [А6]
УДЛ>) - 2,20л;, + 7,17л-,,2- 80.v/ + 333.v„4-533х/ при 0 <хр <0,30.
Воздушная поляризация пористых образцов проведена в электрическом поле напряжённостью Е= 1 МВ/м. Электрофизические измерения выполнены на поляризованных образцах цилиндрической формы диаметром 20,0 мм и высотой 3,0 мм с использованием стандартных измерительных технологий.
Микрофотографии сколов пористых образцов получены с помощью микроскопа JEOL JSM-6390LA Analitycal Electron Microscope для пористости vp = 0,05 ... 0,57 [А6]. Анализ микрофотографий показывает, что эволюция пористой структуры и присутствие монолитных СПК областей, ориентированных параллельно оси поляризации (т.е. колонарная структура), являются важными особенностями композита. При изменении пористости vp наблюдаются заметные
изменения поперечного пьезоэффекта, что приводит к изменению баланса между пьезомодулями </,', и (/;,. Как следствие, изменяется баланс между
пьезокоэффиниентами £33 и я,',. Вместе с тем, в широком интервале ур пьезомодуль (¡¡3 удовлетворяет условию « где '/5?- пьезомодуль
монолитной С ПК. Вышеуказанные изменения влияют на гидростатический пьезоотклик композита. Установлены монотонное возрастание параметров, характеризующих пьезочувствнтельность (например, g1}(v|1), [£?зз(^)]">
рисунок 4, а-в), и значительная анизотропия пьезомодулен (рисунок 4, д).
Немонотонность Со/у,,) (рисунок 4, д) связана с изменениями микрогеометрии, приводящими к изменению баланса между пьезомодулями <7', и (/31 из (1). .Изменения вышеупомянутого баланса проявляются, например, при V,, да 0,20 и \р ~ 0,35 и коррелируют с изменениями ряда параметров, связанных с продольным пьезоэффектом и гидростатическим пьезоэффектом. Существенное изменение фактора анизотропии в интервале 0,50 < \р < 0,55 (рисунок 4, д)
обусловлено главным образом зависимостью ¿/".(уД что, в свою очередь, влияет на гидростатические параметры (рисунок 4.6, г).
Вблизи \'р = 0,30 наблюдаются изменения (IV*(ур) / (1\), для различных эффективных параметров (рисунок 4, а-г). Это связано с тем, что с увеличением \'р образец становится более рыхлым, а точка V,, = 0,30 служит своеобразным поворотным пунктом в изменении микрогеометрии. В главе 3 рассмотрены примеры микрорастрескивания при пористости \р = 0,57. Именно вблизи \р = 0,57 имеет место убывание | С,1у | (рисунок 4, д) из-за существенного ослабления пьезоэффекта и в продольном, и в поперечном направлениях. При \р > 0,57 вследствие значительного микрорастрескивания образцов их пьезоотклик не представляет практического интереса. Преимущества исследованного композита по сравнению с пористой СПК ЦТС-19 [9] связаны с большими g\ъl gЧ¡, g',,lgh) н |С,о,| вследствие меньшего значения /[А6].
Проведены сравнения экспериментальных данных а) с результатами прогнозирования свойств в рамках модели «композит в композите» с элементами связности 1-3 и 3-0 (рисунок 4, е); б) с известными литературными данными по пористым СПК типа ЦТС. Результаты прогнозирования свойств полученного композита основываются на модельных представлениях [А4, А8] и показывают, что одной связности (определённой микрогеометрии) недостаточно для описания особенностей пьезоэлектрического отклика пористого композита. Различия между расчётными и экспериментальными данными могут быть также обусловлены присутствием открытых пор, приводящих к связности 3-3 [9].
Кроме того, в главе 3 рассмотрен пример 1-3-О-композита типа «СПК -пористая полимерная матрица», для которого исследованы факторы анизотропии, коэффициенты электромеханической связи и других параметров [А5].
Глава 4 посвящена технологическим решениям создания нового композита «СПК - глина», исследованию особенностей его мпкрогеометрни, эффективных
Рисунок 4 - Экспериментальные зависимости нормированных параметров X*(vp) /
- * ---I------1--------------------*■ »»«^«"ivi^uu л V.VjU/
Х> пористого пьезокомпозита на основе СПК ЦТС-19 при комнатной температуре (а-д) и модель «композит в композите» (е), предложенная для интерпретации экспериментальных результатов [А8, All, А12].
свойств, пьезоэлектрической анизотропии, гидростатического отклика, скорости распространения звуковой волны и т.д. Образцы композита «СПК ЦТС-19 -глина» получены в ПКТБ «Пьезопрпбор» ЮФУ и представляют собой таблетки
диаметром 22,8 мм и высотой 6 мм. Пьезопассивный компонент сформирован из сырья — глины огнеупорной и тугоплавкой сорта ВК-2 Владимировского карьера тугоплавких глин, Ростовская область (ГОСТ 9169-75 «Сырьё глинистое для керамической промышленности»). Производство образцов композита «СПК ЦТС-19 — глина» осуществлено смесевым способом с возможностью варьирования содержания пьезопассивного компонента (от 1 до 5 об.% с шагом 1 об.%, а далее при значениях 10, 20, 30, 40, 50 об.%). Воздушная поляризация образцов осуществлена в электрическом поле £=10 МВ / м. Через семь суток после поляризации выполнены электрофизические измерения параметров образцов в соответствии с методиками, разработанными в НКТБ «Пьезоприбор» ЮФУ. Проведена оптимизация электрофизических характеристик образцов в зависимости от величины степени измельчения компонентов, скорости подъёма температуры обжига, предельной температуры обжига и режимов поляризации.
Из анализа микрофотографий сколов поляризованных образцов следует, что имеет место эволюция микрогеометрни композита при изменении объёмной концентрации глины тс1. При увеличении тс, СПК области, распределённые непрерывно вдоль оси поляризации, занимают меньший объём. Поры распределяются по образцам достаточно равномерно. С увеличением граница раздела компонентов становится менее чёткой [А7]. '
Примеры концентрационных зависимостей эффективных свойств композита «СПК ЦТС-19 - глина» и скорости распространения продольной звуковой волны в нем представлены на рисунке 5. а-в. Важной особенностью данного композита является то, что его продольный пьезомодуль </', существенно влияет на гидростатический пьезомодуль из (1). а большая анизотропия (5,4<| ^Зу |<8,2) наблюдается при 0,01< 0,05 (рисунок 5, а). Такое поведение параметров композита означает, что изменения его микрогеометрни при малых тс: приводят к резким изменениям пьезоэффекта. Па рисунке 5, а, б не приводятся кривые при тс1> 0,35 из-за слабого пьезоэффекта: < Ю пКл /Ни |</*,(шс/) | < 4 пКл / П.
Поведение фазовой скорости звука (рисунок 5, в) тесно связано с изменениями модуля упругости с\"(тС1). Эти изменения, в свою очередь, могут быть связаны с пористостью СПК компонента даже при малых /;/с/ и с важной ролью жёсткого СПК каркаса в образце при увеличении Интерпретация экспериментальных данных (рисунок 5, а, б) проведена в рамках модели композита (рисунок 5, г), содержащего систему чередующихся слоев двух типов - «глина — СПК» (пьезоактивный слой) и «воздух - глина» (пьезопассивный слой). Присутствие СПК матрицы в слое типа 1 способствует высокой пьезоактивности композита при различных объёмных концентрациях ш, и отношениях длин полуосей р, (см. рисунок 5, г). Однако пьезопассивный слой типа 2 с относительно небольшими модулями упругости приводит к ослаблению электромеханического взаимодействия между слоями типа 1, что способствует уменьшению (/нс/)| и
других параметров композита.
В главе 5 рассмотрены связи «эффективный параметр - практическое
в г
Рисунок 5 - Экспериментальная зависимость пьезомодулей d\, и d'k (а, в пКл / Н), пьезокоэффнциентов gj/5, в мВм / Н), скорости звука vs (в м / с),
плотности р* (в кг / м3) от объёмной концентрации глнны ты в композите на основе СПК ЦТС-19 и модель композита с последовательно соединёнными гетерогенными слоями двух типов (г). На рисунке 5, г ш, - объёмная концентрация слоёв «СПК - глина» (тип 1 ), 1 - пц - объёмная концентрация слоёв пористой глины (тип 2). На вставке 1 рисунка 5, г /;;, - объёмная концентрация глиняных включений в СПК матрице, р, = / а3 - отношение длин полуосей я, сфероидального включения. На вставке 2 рисунка 5, г тр - объёмная концентрация воздушных включений (изолированных пор) в глиняной матрице, Pр = а\р ! ciip ~ отношение длин полуосей aip воздушного сфероидального включения [А7].
применение» для исследованных композитов (см. примеры в таблице 1).
В заключительной части диссертации сформулированы её основные результаты и выводы. В приложении 1 дан список основных публикаций автора по теме диссертации. В приложении 2 представлены таблицы полных наборов
•Таблица 1 - Эффективные параметры исследованных композитов на основе СПК ЦТС-19 (главы 3, 4) и их практические применения
Композит Эффективные параметры Практическое применение
Пористый Пьезоэлектрические сенсоры
(ft',)2 Пьезоэлектрические сенсоры, энергосберегающие (energy-harvesting) устройства
Гидрофоны, гидроакустические устройства
Со/ Пьезоэлектрические сенсоры; преобразователи, работающие на продольной моде колебаний; акустические устройства, работающие по принципу «сигнал - эхо»
«ЦТС-19-глина» d'h, zlÁQl? Гидрофоны, гидроакустические устройства
Пьезоэлектрические сенсоры
O-V Пьезоэлектрические сенсоры; преобразователи, работающие на продольной моде колебаний
Vj Акустические устройства, работающие в широком интервале фазовых скоростей звука
упругих, пьезоэлектрических и диэлектрических свойств СГ1К и полимеров, которые используются при создании пьезокомпознтов и при прогнозировании их эффективных свойств. Приложение 3 содержит данные по апробации диссертационных результатов. В приложении 4 приведены данные по содержанию компонентов при получении композита «СГ1К ЦТС-19 - глина». В приложении 5 представлены концентрационные зависимости пьезоэлектрических свойств, прогнозируемых для двухкомпонентных композитов с помощью различных методов. В прпложепин 6 даны копии справок о практическом использовании результатов диссертации. В приложении 7 приведен список сокращений терминов и наименований, использовавшихся в диссертации.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ
1. Исследованы пьезоэффект, гидростатический пьезоэлектрический отклик и анизотропия коэффициентов электромеханической связи новых 1-0-3-композитов, содержащих систему СПК стержней в 0-3-матрице. Установлена важная роль упругих свойств 0-3-матрицы в формировании высокой пьезочувствителыюсти (#,*,« (300 ... 400) мВм / Н, g¡ и (150 ... 200) мВ'м / Н, (Й)2 ~ (20 ... 27)'10"12 Па"1), большой гидростатической пьезоактивности (t/,* = (150 ... 350) пКл / Н) и значительного гидростатического коэффициента
электромеханической связи (А* да 0.25 ... 0.45) композита на основе сегнетомягкой СПК. Композит на основе сегнегожёсткой СПК характеризуется пьезокоэффициентами (300 ... 350) мВм / Н и ^ да 200 мВм / Н, а также большой анизотропией коэффициентов электромеханической связи да -15, да -9). Исследованные 1-0-3-композиты целесообразно применять как активные элементы пьезоэлектрических преобразователей, сенсоров, гидрофонов и других иьезогехнических устройств.
2. Получены образцы пористого композита на основе СПК ЦТС-19 в интервале пористости 0,05 < \р < 0,60 с учётом специфики СПК, порообразователя и их взаимодействия в широком температурном интервале. Связь между массовой долей порообразователя щавелекислого аммония 1-водного Хр и пористостью образца \р хорошо аппроксимируется полиномом пятой степени \'р(хр) при 0 < хр < 0,30. Показана важная роль щавелекислого аммония 1-водного в формировании значительных пьезоэлектрических анизотропии и чувствительности композита. Экспериментальные зависимости анизотропии его пьезомодулей (С./у). продольных (Я*,) и гидростатических (й\, Я/,) пьезокоэффициентов, а также квадратов параметров приёма ((£?3*3 )2, ( )2) от \р исследованы с учётом изменений микрогеометрии сколов, ориентированных параллельно и перпендикулярно оси поляризации.
3. В рамках модели «композит в композите» с элементами связности 1-3 и 3-0 рассчитаны зависимости ряда параметров пористой среды от \р при 0,10 < у^ 0,55. Согласие между расчётными и экспериментальными данными, а также изменения параметров при переходе от неполярпзованной к поляризованной 3-0-магрице свидетельствуют в пользу важной роли системы СПК стержней и анизотропных упругих свойств матрицы в формировании пьезоэлектрических-свойств, высокой пьезочувствителыюсти и значительного гидростатического отклика пористого композита па основе СПК ЦТС-19.
4. Полученные результаты по пористому композиту на основе СПК ЦТС-19 позволяют эффективно использовать его как материал с высокой пьезочувствнтельностыо (в том числе гидростатической) и с достаточно большой пьезоэлектрической анизотропией в пьезоэлектрических преобразователях, сенсорах, гидрофонах и т.д.
5. Исследованы 1-3-0-композиты, характеризующиеся большой анизотропией электромеханических свойств при изменении микрогеометрических характеристик пористой полимерной матрицы со связностью 3-0. Установлено влияние отношений между модулями упругости пористой матрицы с33'/с\]' и см'/с"' на пьезоэлектрические свойства 1-3-0-композита на основе СПК типа ЦТС. Результаты указывают на потенциальные применения 1-3-0-композитов в качестве пьезоэлементов (актюаторов, акустических приёмников, антенн) с достаточно большими значениями к]г, к], \ |» 1, | Ску \» 1 и/или \ С,.Р\»\.
6. Получен композит «СПК ЦТС-19 - глина» с объёмной концентрацией глины 0,01 < тС1 < 0,35 при выборе исходных компонентов - спечённого порошка ЦТС-19 и глины со степенями дисперсности (3 ... 12) мкм и (5 ... 9) мкм, соответственно. Большая пьезоэлектрическая анизотропия (5,4 < | С^у \ < 8,2) наблюдается в композите при 0,01 < /;;с/ < 0,05, а значительная пьезочувствительиость (gj,> 50 мВ м / Н) - при 0,01 < тс, <0,10. Особенности упругих свойств композита обусловливают изменения скорости продольной звуковой волны Vj примерно в три раза при 0,01 </»г/< 0,50. Пьезоэлектрические свойства и их анизотропия объяснены в рамках моделей двух- и трёхкомионентных композитов с привлечением элементов связности 3-0, 3-1 и 2-2. Набор эффективных параметров композита «СПК ЦТС-19 - глина» позволяет применять его в качестве активных элементов пьезоэлектрических сенсоров и гидроакустических устройств.
СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ
А1. Тополов, В.Ю. Пьезоэффект и анизотропия электромеханических свойств новых 1-0-3-композитов на основе сегнетопьезокерамики [Текст] / В.Ю. Тополов, С.Е. Филиппов, А.А. Воронцов // Нано- и микросист. техника,- 2011.- N 9,- С. 13-19. А2. Topolov, V.Yit. Novel high-sensitivity composites based on ferroelectric ceramics [Text] / V.Yu. Topolov, C.R. Bowen. S.E. Filippov // Integr. Ferroelectrics-2011.-Vol. 133 - P.91-95. A3. Topolov, V.Yu. High performance of novel 1-3-type composites based on ferroelectric PZT-type ceramics [Text] / V.Yu. Topolov, C.R. Bowen, S.E. Filippov // Ferroelectrics- 2012,- Vol. 430,- P.92-97. A4. Тополов, В.Ю. Особенности пьезоэлектрической анизотропии и гидростатического отклика пористых керамик типа ЦТС [Текст] / В.Ю. Тополов, С.Е. Филиппов, А.А. Воронцов // Нано- и микросист. техника,-2013.-N 8.-С.26-30. А5. Topolov, V.Yu. Highly anisotropic 1-3-0 composites based on ferroelectric ceramics [Text] / V.Yu. Topolov, S.E. Filippov, A.E. Panich, E.A. Panich // Ferroelectrics.- 2014.- Vol. 460,- P.123-137. A6. Filippov, S.E. Microgeometry, piezoelectric sensitivity and anisotropy of properties in porous materials based on Pb(Zr, Ti)03 [Text] / S.E. Filippov, A.A. Vorontsov, O.E. Brill, V.Yu. Topolov // Functional Mater. Lett - 2014 - Vol. 7, N 3 - P. 1450029-6 p. A7. Filippov, S.E. Features of the piezoelectric effect in a novel PZT-type ceramic/clay composite [Text] / S.E. Filippov, A.A. Vorontsov, V.Yu. Topolov, O.E. Brill, P. Bisegna, A.E. Panich // Ferroelectrics Lett. Sec- 2014- Vol.41, NN 4-6-P.82-88.
Глина .монографии
А8. Topolov, V.Yu. The piezoelectric performance and anisotropy factors of modern three-component composites [Text] / V.Yu. Topolov, C.R. Bowen, P. Bisegna, S.E. Filippov // Nano- and piezoelectric technologies, materials and devices / Ed. I. A. Parinov.- New York: Nova Sei. Publ., 2013,- P.51-78.
Материалы научных конференций
A9. Воронцов, A.A. Пьезоэлектрическая анизотропия и эффективные параметры пористых композитов на основе сегнетопьезокерамики ЦТС-19 [Текст] /
A.A. Воронцов, С.Е. Филиппов, В.10. Тополов // Сб. тр. VIII Всерос. науч,-техн. конф. «Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения». 10-15 септ. 2012 г. г. Ростов-на-Дону- Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2012-С.24-26.
АЮ.Тополов, В.Ю. Пьезоэлектрические характеристики и факторы анизотропии новых трёхкомпонентных сегнетоактивных композитов [Текст] /
B.Ю. Тополов, IC.P. Бауэн, П. Бизенья, С.Е. Филиппов // Сб. тр. Междунар. молодёж. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения». 23-27 сент. 2013 г. г. Анапа - Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013.-C.40-J2.
AI 1.Филиппов, С.Е. Пьезочувствительность и пьезоэлектрическая анизотропия пористых композитных материалов на основе Pb(Zr, Ti)03 [Текст] /
C.Е. Филиппов, A.A. Воронцов, В.Ю. Тополов, O.E. Брыль // Сб. тр. Междунар. молодёж. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения». 23-27 сент. 2013 г. г. Анапа-Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013,- С.43-45.
А12.Т ополов, В.Ю. Взаимосвязи «микрогеометрия — факторы анизотропии» в высокоаннзотропных 1-3-0-композитах на основе сегнетопьезокерамики типа ЦТС [Текст] / В.Ю. Тополов, С.Е. Филиппов, А.Е. Панич, Е.А Паннч // Сб. тр. Междунар. молодёж. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы пьезоэлектри-ческого приборостроения». 23-27 сент. 2013 г. г. Анапа-Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013,- С.46-48.
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хорошун, Л.П. Прогнозирование эффективных свойств пьезоактивных композитных материалов [Текст] / Л.П. Хорошун, Б.П. Маслов, П.В. Лещенко - Киев: Наук, думка, 1989 - 208 е.: ил.
2. Topolov, V.Yu. Electromechanical properties in composites based on ferroelectrics [Text] / V.Yu. Topolov, C.R. Bowen - London: Springer, 2009.-202 p.: il.
3. Uchino, K. Ferroelectric devices [Text] / K. Uchino.- New York: Marcel Dekker Inc., 2000-309 p.: il.
4. Piezoelectric and acoustic materials for transducer applications [Text] / Eds. A. Safari, E.K. Akdogan.-New York: Springer, 2008.-481 p.: il.
5. Newnham, R.E. Connectivity and piezoelectric - pyroelectric composites [Text] /
R.E. Newnham, D.P. Skinner, L.E. Cross // Mater. Res. Bull - 1978,- Vol. 13, N5,-P. 525-536.
6. Zhao, H. A novel piezoelectric composite with spiral structure [Text] / II. Zhao, W. Ma, Q. Sun, L. Zhang // Mater. Lett.- 2013,- Vol. 93, N 1,- P.118-120.
7. De Medeiros, R. Numerical and analytical analyses for active fiber composite piezoelectric composite materials [Text] / R. De Medeiros, R. Rodriguez-Ramos, R. Guinovart-Diaz et al. // J. Intel. Mater. Syst. a. Struct - 2015-Vol. 26, N 1-P.101-118.
8. Topolov, V.Yu. Analysis of the piezoelectric performance of modem 0-3-type composites based on relaxor-ferroelectric single crystals [Text] / V.Yu. Topolov, P. Bisegna, C.R. Bowen // Ferroelectrics - 2011- Vol. 413-P. 176—191.
9. Лопатин, С.С. Свойства пористой пьезоэлектрической керамики типа цирконата-титаната свинца [Текст] / С.С. Лопатин, 'Г.Г. Лупейко // Неорг. матер.- 1991,- Т.27, N 9,- С. 1948-1951.
Филиппов Сергей Евгеньевич
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СОЗДАНИЯ ОБЪЁМНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ И ВЫСОКОАНИЗОТРОПНЫХ ПЬЕЗОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ (Pb, Zr)T¡03 И РЬТЮ3
Автореферат
Подписано в печать 30.06.2015 Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 46-0938.
Отпечатано в издательстве ИД «Политехник» 346428, г. Новочеркасск, ул. Первомайская, 166 idp-nni@mail.ru
-
Похожие работы
- Создание новых пьезоэлектрических материалов с заданными свойствами и приборов на их основе
- Конечно-элементное моделирование эффективных свойств пористых пьезоэлектрических материалов и устройств на их основе
- Разработка технологии иглопробивных нетканых материалов малой объемной плотности технического назначения из вискозных волокон
- Совершенствование гранично-элементных расчетов процессов объемной штамповки
- Моделирование, визуализация и анализ объемных тел на основе радиальных базисных функций
-
- Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах
- Вакуумная и плазменная электроника
- Квантовая электроника
- Пассивные радиоэлектронные компоненты
- Интегральные радиоэлектронные устройства
- Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники
- Оборудование производства электронной техники