Wytwarzanie materiału BCT o właściwościach piezoelektrycznych w celu zastąpienia zawierającego ołów materiału PZT
Production of BCT material with piezoelectric properties to replace lead-containing PZT material
Magdalena Gromada
Streszczenie
Obecnie w przemyśle występuje silna potrzeba opracowania bezołowiowych materiałów piezoelektrycznych
do zastosowań w energetyce, elektronice i medycynie. W pracy przedstawiono technologię wytwarzania proszku i tworzywa
perowskitowego tytanianu wapniowo-barowego (BCT) wykazującego właściwości piezoelektryczne. Określono najważniejsze
właściwości proszku BCT pod względem składu fazowego, morfologii, porowatości proszku, rozkładu wielkości cząstek
i analizy termograwimetrycznej. Opracowano parametry w procesie formowania tworzywa metodą prasowania jednoosiowego
i doprasowywania izostatycznego. Zoptymalizowano parametry wypalania tworzywa w celu uzyskania odpowiedniego
poziomu zagęszczenia przy zapewnieniu jak najmniejszych wielkości ziaren w tworzywie. Wyznaczono wszystkie wymagane
parametry uzyskanego materiału po wypaleniu tj.: skład fazowy, stopień zagęszczenia, mikrostruktura, współczynnik
rozszerzalności cieplnej, wytrzymałość na zginanie, twardość i odporność na kruche pękanie. Uzyskane wyniki badań wskazują,
że materiał ten może z powodzeniem zastąpić powszechnie stosowany PZT, zawierający w swym składzie nieprzyjazny
dla środowiska ołów.
do zastosowań w energetyce, elektronice i medycynie. W pracy przedstawiono technologię wytwarzania proszku i tworzywa
perowskitowego tytanianu wapniowo-barowego (BCT) wykazującego właściwości piezoelektryczne. Określono najważniejsze
właściwości proszku BCT pod względem składu fazowego, morfologii, porowatości proszku, rozkładu wielkości cząstek
i analizy termograwimetrycznej. Opracowano parametry w procesie formowania tworzywa metodą prasowania jednoosiowego
i doprasowywania izostatycznego. Zoptymalizowano parametry wypalania tworzywa w celu uzyskania odpowiedniego
poziomu zagęszczenia przy zapewnieniu jak najmniejszych wielkości ziaren w tworzywie. Wyznaczono wszystkie wymagane
parametry uzyskanego materiału po wypaleniu tj.: skład fazowy, stopień zagęszczenia, mikrostruktura, współczynnik
rozszerzalności cieplnej, wytrzymałość na zginanie, twardość i odporność na kruche pękanie. Uzyskane wyniki badań wskazują,
że materiał ten może z powodzeniem zastąpić powszechnie stosowany PZT, zawierający w swym składzie nieprzyjazny
dla środowiska ołów.