Известия РАН. Серия физическая, 2023, T. 87, № 9, стр. 1301-1307

Керамоматричные пьезокомпозиты: микроструктурные особенности и диэлектрические свойства

А. Н. Рыбянец 1*, А. В. Наседкин 1, Н. А. Швецова 1, Е. И. Петрова 1, М. А. Луговая 1, И. А. Швецов 1

1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Южный федеральный университет”, Научно-исследовательский институт физики
Ростов-на-Дону, Россия

* E-mail: arybyanets@gmail.com

Поступила в редакцию 14.04.2023
После доработки 15.05.2023
Принята к публикации 29.05.2023

Аннотация

Разработан новый метод изготовления керамоматричных пьезокомпозитов керамика/керамика. Получены образцы пьезоактивных композитов ЦТС/ЦТС с массовой концентрацией компонентов от 0 до 50%. Изучены микроструктурные и гравиметрические особенности, а также диэлектрические свойства керамоматричных пьезокомпозитов. Выполнено конечно-элементное моделирование и экспериментальное исследование свойств керамоматричных пьезокомпозитов в области диэлектрического перколяционного перехода. Показано, что разработанный способ изготовления керамоматричных пьезокомпозитов обеспечивает формирование микрооднородных композиционных структур с равномерным распределением частиц керамического наполнителя в микропористой пьезокерамической матрице без образования переходных областей и дополнительных кристаллических фаз.

Список литературы

  1. Schmidt S. et al. // Acta Astronautica. 2004. V. 55. P. 409.

  2. Evans A.G. // J. Amer. Ceram. Soc. 1990. V. 73. No. 2. P. 187.

  3. Yang B., Chen X.M. // J. Eur. Ceram. Soc. 2000. V. 20. P. 1687.

  4. Liu Y.G., Jia D.C., Zhou Y. // Ceram. Int. 2002. V. 28. No. 1. P. 111.

  5. Смотраков В.Г. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2000. Т. 64. № 6. С. 1220.

  6. Hwang H.J., Niihara K. // J. Mater. Sci. 1998. V. 33. P. 549.

  7. Malic B., Kosec M., Kosmac T. // Ferroelectrics. 1992. V. 129. P. 147.

  8. Xiang P.-H., Dong X.-L., Chen H. et al. // Ceram. Int. 2003. V. 29. P. 499.

  9. Rybyanets A.N., Rybyanets A.A. // IEEE Trans. UFFC. 2011. V. 58. No. 9. P. 1757.

  10. Shvetsova N.A., Lugovaya M.A., Shvetsov I.A. et al. // Proc. of the 2015 Int. Conf. “Physics, Mechanics of New Materials and Their Applications”. N.Y.: Nova Science Publishers Inc., 2016. P. 407.

  11. Rybyanets A.N., Domashenkina T.V., Rybyanets A. // Proc. 19th Int. Symp. ISAF-ECAPD-2010. (Edinburgh, 2010). P. 5.

  12. Rybyanets A., Motsarenko T., Eidelman A. // Proc. 2007 ICUltrasonics. (Vienna, 2007). P. 1.

  13. Rybyanets A.N. Advances in porous ceramics. N.Y.: Nova Science Publishers Inc., 2017. P. 159.

  14. Rybyanets A.N. // In: Advanced materials: manufacturing, physics, mechanics and applications. N.Y.: Springer Proceedings in Physics, 2016. P. 211.

  15. Gharehnazifam Z., Baniassadi M., Abrinia K. et al. // J. Comput. Theor. Nanosci. 2015. V. 12. No. 6. P. 1010.

  16. Hori M., Nemat-Nasser S. // Mech. Mat. 1998. V. 30. P. 295.

  17. Odegard G.M. // Acta Mater. 2004. V. 52. P. 5315.

  18. Наседкин А.В., Наседкина А.А., Нассар М.Э. // Изв. РАН. Сер. МТТ. 2020. № 6. С. 82; Nasedkin A.V., Nasedkina A.A., Nassar M.E. // Mech. Solids. 2020. V. 55. No. 6. P. 827.

  19. Oganisyan P.A., Soloviev A.N., Kudimova A.B. et al. // Mater. Phys. Mech. 2018. V. 37. No. 1. P. 16.

  20. Kudimova A.B., Nadolin D.K., Nasedkin A.V. et al. // Mater. Phys. Mech. 2020. V. 44. No. 3. P. 392.

Дополнительные материалы отсутствуют.