اثر نانو ذرات اكسيد روي بر ريزساختار و خواص دي‌الكتريك سراميك تيتانات باريم

سراميك‌هاي (1-x) BaTiO3-x ZnO با مقادير x برابر با 0، 0/5، 1 و 2 درصد وزني با روش حالت جامد تهيه شدند. تأثير افزودني نانو ذرات اكسيد روي بر چگالش، ريزساختار و خواص دي‌الكتريك سراميك تيتانات باريم مورد بررسي قرار گرفت. پودر تيتانات باريم با روش حالت جامد در دماي ºC 1200 سنتز شد. نمونه‌ها با روش پرس تهيه و در دماي ºC 1280 تف‌جوشي شدند. با افزودن دو درصد وزني نانو ذرات اكسيد روي، چگالي سراميك تيتانات باريم از مقدار 93/5 به 98/2 درصد افزايش و درصد تخلخل از مقدار 6/5 به 1/8 كاهش يافت. ريزساختاري متراكم همراه با رشد دانه در نمونه‌هاي حاوي نانو اكسيد روي حاصل شد. كاهش در مقادير ثابت دي‌الكتريك و اتلاف دي‌الكتريك (تانژانت دلتا) سراميك تيتانات باريم با افزايش مقدار نانو اكسيد روي مشاهده شد. كم‌ترين مقادير ثابت دي‌الكتريك براي نمونه حاوي دو درصد وزني نانو اكسيد روي ثبت شد. ثابت دي‌الكتريك تيتانات باريم از مقدار 1745 به 895 براي نمونه حاوي دو درصد نانو اكسيد روي در فركانس يك كيلوهرتز كاهش يافت. مقدار اتلاف دي‌الكتريك نمونه‌هاي حاوي نانو اكسيد روي در فركانس‌هاي بالا (بيش از يك كيلوهرتز) به يكديگر بسيار نزديك و در حد 0/025 بود كه كاهش چشمگيري نسبت به سراميك تيتانات باريم، با اتلاف دي‌الكتريك در حد 0/065 نشان دادند. قطبش باقي‌مانده تيتانات باريم از مقدار μC/cm2 3/7 به μC/cm2 1/2 با افزودن يك درصد وزني نانو ذرات اكسيد روي كاهش يافت. مقدار ميدان پسمان‌زدا براي هر دو نمونه در حد kV/cm 3/3 اندازه‌گيري شد.