ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ Создание прекурсоров для пьезокерамических и конденсаторных материалов по теме: ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ С УЧЕТОМ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПРЕКУРСОРОВ. ФОРМИРОВАНИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ НИР. ОТРАБОТКА ВОСПРОИЗВОДИМОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕКУРСОРОВ С ЗАДАННЫМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ РАБОТЫ

Объектами исследования являются: а) керамические пьезоматериалы на основе легированных фаз системы ЦТС; б) прекурсоры (промышленные порошки базовых оксидных фаз состава PbO, TiO2, BaCO3, ZrO2, SrCO3, Na2CO3, а также примесные оксидные и карбонатные фазы) с содержанием основного вещества не менее 97 масс. %; б) примесный (качественный и количественный) состав порошков базовых фаз прекурсоров PbO, TiO2, BaCO3, ZrO2, SrCO3, Na2CO3; в) приёмы, позволяющие изготавливать образцы пьезокерамики с задаваемой ГОСТами совокупностью электрофизических параметров, изготавливаемых из прекурсоров, имеющих различный качественный и количественных состав примесных фаз; г) технологии изготовления прекурсоров и изготовление их опытных партий; д) определение электрофизических параметров образцов опытных партий пьезокерамики, изготовленных на основе прекурсоров, имеющих различный качественный и количественных состав примесных фаз. Целями третьего этапа проекта являются: а) определение влияния состава, строения и мольной доли примесных фаз, входящих в состав промышленно выпускаемых прекурсоров, на значения электрофизических свойств образцов функциональной керамики различного назначения; б) разработка способов подавления негативного влияния отдельных примесей, входящих в состав прекурсоров, на совокупность электрофизических параметров пьезокерамики; в) отработка технологий изготовления прекурсоров и изготовление их опытных партий; г) определение значений электрофизических параметров опытных партий пьезокерамики, изготовленных на основе прекурсоров, имеющих различный качественный и количественных состав примесных фаз; д) рекомендации по корректировке технической документации; е) предложения по использованию результатов работы, включая внедрение технологий прекурсоров в технологические процессы изготовления, промышленно выпускаемых, пьезокерамических материалов. Методология заключается: а) в анализе отдельных технологических операций промышленных технологий синтеза и спекания порошков кристаллических фаз системы ЦТС, в рамках которых продукт синтеза, за счёт контакта с материалами мелющих тел, тиглей, кювет, опалубки печей и т.д., загрязняется примесными фазами; б) в анализе влияния состава и мольной доли примесных фаз, входящих в состав прекурсоров, на значения электрофизических параметров керамических пьезоматериалов, изготавливаемых на основе фаз системы ЦТС. в) в выборе методов подавления негативного влияния отдельных примесей и их смесей, на электрофизические параметра керамических пьезоматериалов, изготавливаемых на основе фаз системы ЦТС. В результате проведённых исследований показано: а) предложены приёмы, позволяющие изготавливать образцы пьезокерамики с задаваемой (ГОСТом) совокупностью электрофизических параметров, при использовании прекурсоров, имеющих различный качественный и количественных состав примесных фаз. б) эти приёмы базируются на, разработанных нами, способах подавления негативного влияния отдельных примесей, входящих в состав прекурсоров, на совокупность электрофизических параметров пьезокерамики. в) эффективность этих приёмов доказана экспериментально, в рамках исследования электрофизических параметров опытных партий пьезокерамики, изготовленных в присутствии добавок, подавляющих влияние отдельных примесей и их смесей; г) сформулированы рекомендации по корректировке технической документации технологического процесса изготовления керамических пьезоматериалов на основе фаз системы ЦТС, а также предложения по внедрению технологий использования прекурсоров, имеющих различный состав примесных фаз, в технологические процессы изготовления, промышленно выпускаемых, пьезокерамических материалов; Основные технологические задачи данной части работы состоят: -в разработке приёмов, позволяющих изготавливать образцы пьезокерамики на основе фаз системы ЦТС, из прекурсоров (PbO, TiO2, BaCO3, ZrO2, SrCO3, Na2CO3), имеющих различный качественный и количественных состав примесных фаз, совокупностью электрофизических параметров которых соответствуют ГОСТам на данный материал. В дальнейшем такая пьезокерамика широко используется [1 - 9] для формирования керамических и композиционных пьезопреобразователей различного назначения; -в выявлении состава и способа введения в систему легирующих добавок, способных компенсировать негативное влияния каждой примесной фазы, на значения пьезомодулей и диэлектрической проницаемости целевых образцов пьезокерамики; -в формулировке предложений: а) по коррекции технической документации технологического процесса изготовления керамических пьезоматериалов на основе фаз системы ЦТС; б) по внедрению технологий использования прекурсоров, имеющих различный состав примесных фаз, в технологические процессы изготовления, промышленно выпускаемых, пьезокерамических материалов. -источников загрязнений, промышленно выпускаемых, порошков фаз оксидов свинца, циркония и титана, а также карбонатов бария и стронция, которые являются прекурсорами высокотемпературного синтеза сегнетоэлектрических фаз со структурой типа перовскита