Ferroelektrische Keramik aus Wolfram-Bronze & Anwendungen

Die tetragonalen Keramikmaterialien auf Bleibasis vom Typ Wolframbronze (TB), die ein hohes Potenzial für den Einsatz in ferroelektrischen und piezoelektrischen Bauelementen haben, wurden durch einen konventionellen Festkörpermischoxid-Keramikprozess bei hohen Temperaturen hergestellt. Die systematische Untersuchung der Wirkung bestimmter Seltene-Erden-Ionen (Re3+ =Sm3+, Nd3+ und Gd3+), die im oben genannten System dotiert sind, auf strukturelle und ferroelektrische Studien wurde durchgeführt. Rasterelektronenmikroskopische (REM) Untersuchungen an diesen Materialien ergaben, dass feine Körner kugelförmig sind und die Korngröße in allen Zusammensetzungen im Bereich von 1,60-2,90 µm liegen. Die aus dielektrischen Studien erhaltenen Phasenübergangstemperaturen (TC) in vollkeramischen Zusammensetzungen stimmen gut überein. Es wird beobachtet, dass die hohen Werte der piezoelektrischen Ladungskoeffizienten in d31 und d33 in Re3+ dotierten Blei-Barium-Niobat-Keramiken auftreten. Der piezoelektrische Spannungskoeffizient (g31) und der mechanische Qualitätsfaktor (Qm) stiegen mit zunehmender Konzentration der Seltenerdionen in allen PBN-Keramikzusammensetzungen.