Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 69, Issue: 4, 2017
  • pp: 359-363

download: article (PL)

Technology of doped KNN ceramics

Abstract (EN)

Compounds based on potassium sodium niobate (KxNa1-x)NbO3 (KNN) are promising unleaded ferroelectric materials that show good piezoelectric properties. In the present work we report the results of study influence of doping of antimony on the technology, basic physical properties and microstructure of potassium sodium niobate ceramics modified by lithium and tantalum ions, and doped by Sb5+ (K0.44Na0.52Li0.04)(Nb0.9-xTa0.1Sbx)O3 (KNLNTSb). KNLNTSb powders were synthesized by the standard solid-state reaction method using the mixture of oxides and carbonates. The powders were next compacted into disks, and the compacts were consolidated by free sintering at temperatures of T1 = 1110 °C, T2 = 1130 °C, T3 = 1150 °C with a soaking time t = 3 h. Basic physical properties of the sintered samples were measured: apparent density and open porosity by the Archimedes method, and absorbability. The microstructure of the ceramic samples was observed by scanning electron microscopy JSM-7100F TTL LV. The stoichiometry of KNLNTSbx ceramics was studied with the EDS chemical composition analysis system. The conducted research proved that doping of the KNN ceramics improves their sinterability and positively influences the physical properties.

Keywords (EN): Ceramics, KNN, Technology of ceramic materials, Morphology

Technologia domieszkowanej ceramiki KNN

Osińska K., Bochenek D., Guzak K.

Abstract (PL)

Związki na bazie niobianu potasu sodu (KxNa1-x)NbO3 (KNN) są obiecującymi bezołowiowymi materiałami ferroelektrycznymi wykazującymi dobre właściwości piezoelektryczne. W prezentowanej pracy przedstawione zostały zagadnienia związane z wpływem domieszkowania jonami antymonu Sb5+ ceramiki niobianu potasu sodu modyfikowanej litem i tantalem (K0,44Na0,52Li0,04)(Nb0,9-xTa0,1Sbx)O3 (KNLNTSb) na jej technologię, podstawowe właściwości fizyczne oraz mikrostrukturę. Proszki KNLNTSb wytworzono metodą reakcji syntezy w fazie stałej z mieszaniny prostych tlenków i węglanów (MOM). Proszki ceramiczne KNLNTSb były następnie prasowane w dyski i zagęszczane metodą spiekania swobodnego w temperaturze T1 = 1110 °C, T2 = 1130 °C, T3 = 1150 °C, przez t = 3 godz. Dla wytworzonych próbek ceramicznych KNLNTSb określono podstawowe właściwości fizyczne: gęstość i porowatość otwartą metodą Archimedesa oraz nasiąkliwość. Mikrostrukturę wytworzonej ceramiki obserwowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego JSM-7100F TTL LV. Analizę składu chemicznego ceramiki KNLNTSbx przeprowadzono metodą EDS. Przeprowadzone badania wykazały, że domieszkowanie ceramiki KNN poprawia jej spiekalność oraz wpływa pozytywnie na właściwości fizyczne materiału.

Keywords (PL): ceramika, KNN, technologia materiałów ceramicznych, morfologia

return…