Импедансная спектроскопия (ВеО+TiO2)-керамики с добавкой наночастиц TiO2
View/ Open:
URI (for links/citations):
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/110353Author:
Лепешев, А.А.
Павлов, А.В.
Дрокин, Н.А.
Lepeshev, Anatoliy A.
Pavlov, Alexandr V.
Drokin, Nikolai A.
Date:
2019-05Journal Name:
Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies: 2019 12 (3)Abstract:
Настоящее исследование направлено на получение электропроводной двухкомпонентной
керамики на основе ВеО с добавками микро- и нанокристаллического порошка TiO2. Керамика
состава (BeO+TiO2) находит применение в радиоэлектронной технике в качестве эффективных
поглотителей СВЧ-излучения и в других областях современной электроники.
Природа возникновения электрической проводимости и поглощения СВЧ-поля в (ВеО+TiO2)-
керамике окончательно не установлена. Методом импедансной спектроскопии впервые
исследованы электрические и диэлектрические характеристики данной керамики в
диапазоне частот от 100 Hz до 100 МHz в зависимости от присутствия в составе керамики
ВеО микро- и наноразмерной фазы TiO2. Установлено, что статическое сопротивление
керамики с добавкой нанопорошка оксида титана существенно уменьшается по сравнению
с сопротивлением исходной керамики с микропорошком TiO2. Показано, что действительная
и мнимая компоненты диэлектрической проницаемости исследуемых керамик возрастают
до аномально больших величин при понижении частоты действующего электрического
поля, а в области высоких частот f ≥ 108 Hz начинается процесс диэлектрической
релаксации, приводящий к росту тангенса угла диэлектрических потерь. Определены
диэлектрические характеристики данных образцов керамик в условиях блокирования
сквозной проводимости The present study is aimed at obtaining electrically conductive two-component ceramics based on
BeO with the addition of micro and nanocrystalline TiO2 powder. The ceramics of the composition
(BeO+TiO2) is used in radio-electronic equipment as effective absorbers of microwave radiation and
in other areas of modern electronics.
The nature of the appearance of electrical conductivity and absorption of the microwave field in
(BeO+TiO2) ceramics has not been completely established. The impedance spectroscopy method for
the first time investigated the electrical and dielectric characteristics of this ceramics in the frequency
range from 100 Hz to 100 MHz, depending on the presence of micro and nano-sized TiO2 phases in
the composition of the BeO ceramics. It was established that the static resistance of ceramics with the
addition of titanium oxide nanopowder is significantly reduced compared with the resistance of the
original ceramics with TiO2 micropowder. It is shown that the real and imaginary components of the
dielectric constant of the studied ceramics increase to abnormally large values when the frequency of
the effective electric field decreases, and in the high frequency range f ≥ 108 Hz, the process of dielectric
relaxation begins, leading to an increase in the dielectric loss tangent. The dielectric characteristics
of these ceramic samples under conditions of blocking through conduction are determined