Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Хасанов О.Л - 49 стр.

UptoLike

49
наиболее слабых местах, какими служат границы зёрен. Источником
разрушения могут быть микропоры внутри зёрен. Размер пор, иниции-
рующих разрушение в керамических материалах, составляет 20–
200 мкм [81, 87, 88].
Зависимость диэлектрической проницаемости от морфологии пор и
размера зерна, для керамики на основе титаната бария исследована в
работе [89]. Установлено, что с ростом относительной пористости от 0
до 0,05 величина д
иэлектрической проницаемости уменьшается линей-
но с незначительным наклоном. При увеличении относительной порис-
тости от 0,1 до 0,2 наклон кривой уменьшения диэлектрической прони-
цаемости увеличивается. Наличие протяженных (сквозных) пор также
приводит к уменьшению диэлектрической проницаемости.
Определяющую роль в получении керамики с высокими показателя-
ми диэлектрической проницаемости играет минимизация её остаточной
пористости. Высокие значения диэлек
трической проницаемости наблю-
даются даже для крупнозернистой керамики (размерами зёрен от 1,2 до
60 мкм), при условии достижения 99 % плотности от теоретической. В
то же время при снижении плотности керамики до ~82% диэлектриче-
ская проницаемость образцов со средним размером зёрен менее 1 мкм
снижается значительно.
Мелкозернистая керамика имеет ряд особенностей, ярко проявляю-
щихся в области фазового перехода. Например, с уменьшением размера
кристалли
тов (областей когерентного рассеяния) возрастают микроде-
формации, которые могут служить причиной подавления сегнетоэлек-
трических свойств. То есть диэлектрическая проницаемость и величина
зерна неоднозначно связаны: возможно, что диэлектрические свойства
подавляются при малом зерне [90, 91]. Подтверждением этого служит
исследование [92], в котором экспериментально показано, что диэлек-
трическая проницаемость титанат-бариевой ке
рамики уменьшается при
снижении размеров её зёрен. При температуре 70
о
C на частоте 10 кГц,
для керамического BaTiO
3
диэлектрическая проницаемость уменьшает-
ся от
ε=2520 до ε=780 для образцов со средней величиной зерна соот-
ветственно
d=1200 нм и d=50 нм.
Также большое влияние на электрофизические параметры имеет од-
нородность микроструктуры [93]. При экспериментальном рассмотре-
нии формирования петли гистерезиса в керамике на основе цирконата-
титаната свинца (ЦТС) показано, что, чем меньше дисперсия распреде-
ления зерен по размерам, тем больше вероятность того, что процессы
переполяризации пройдут с меньшими механическими напряжениями.
Плотность керамики
ρ, относительная диэлектрическая проницае-
мость
ε
Т
33
/ε
0
, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ, механическая