Разработка новых керамических и композиционных диэлектрических материалов на основе слоистых перовскитоподобных оксидов

Объектами исследований, проводимых в НИР, являются твердые растворы сопряженного замещения общей формулы An+1BnO3n+1 состава La2−xCaxNi1−yMyO4+δ и Ln2−xSrxTi1−yMyO4 (Ln=La, Nd, Pr; M = Cu, Co) со структурой слоистых перовскитоподобных оксидов со структурой типа K2NiF4. Проблема, решаемая в научно-исследовательской работе, относится к направлению из Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, а именно, переходу к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта. Целью работы является разработка новых диэлектрических материалов с высокой добротностью, стабильных в широком температурном и частотном интервалах и определение влияния внешних термодинамических параметров и особенностей строения на диэлектрические свойства керамики и композитов на основе твердых растворов замещения La2−xCaxNi1−yMyO4+δ и LnxSr2−xCoyTi1−yO4. Научная новизна 1. Впервые установлена протяженность твердых растворов в системе La2NiO4 – LaCaNiO4 – La2CuO4. 2. Получены новые соединения состава La2−xCaxNi1−yСоyO4+δ и LnxSr2−xCoyTi1−yO4 (Ln = La, Nd, Pr). 3. Впервые путем термической и термобарической обработки получены керамические образцы La1,8Ca0,2Ni0,8M0,2O4+δ (M = Co, Cu) и композит состава 0,94(La1,8Ca0,2Ni0,8Cu0,2O4+δ)/0,06(SrTiO3). 4. Установлено влияние морфологии зерен керамических образцов La1,8Ca0,2Ni0,8M0,2O4+δ (M = Co, Cu) на диэлектрические свойства. Показано, что термобарическая обработка приводит к уменьшению размеров зерен керамических образцов, более узкому распределению зерен по размерам, увеличению плотности керамики. Совокупность этих факторов приводит к увеличению диэлектрической проницаемости и снижению тангенса угла диэлектрических потерь.