ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ Ủ ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HỆ GỐM PZT-PZN-PMnN ppt

Sau thiêu kết, ảnh hưởng của nhiệt độ ủ và thời gian ủ đến một số tính chất vật lý của hệ gốm đã được khảo sát.. Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến tớnh chất điện mụi gốm PZT- PZN- PMnN Hỡnh

TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, tập 73, số 4, năm 2012

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ Ủ ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ

CỦA HỆ GỐM PZT-PZN-PMnN

Lê Đại Vương, Hồ Thị Thanh Hoa, Nguyễn Thị Thu Hà, Phan Đình Giớ

Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế

Tóm tắt Hệ gốm 0,65PZT – 0,275PZN – 0,075PMnN đã được chế tạo theo công

nghệ gốm truyền thống kết hợp với phương pháp columbit Sau thiêu kết, ảnh hưởng của nhiệt độ ủ và thời gian ủ đến một số tính chất vật lý của hệ gốm đã được khảo sát Các kết quả thực nghiệm cho thấy với nhiệt độ ủ 7500C và thời gian ủ 6 giờ gốm có tính chất điện môi, sắt điện, áp điện khá tốt so với gốm không ủ: hệ số liên kết điện cơ k p = 0,51, k t = 0,44, hệ số phẩm chất cơ học Q m có giá trị cao (1104), hệ số tổn hao điện môi tanδ thấp (0,004) Như vậy gốm được ủ nhiệt với chế độ ủ thích hợp sẽ cải thiện đáng kể các tính chất vật lý của vật liệu

1 Mở đầu

Hệ vật liệu PZTPZN được nhiều nhà khoa học trong nước và thế giới quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây như 0,9PZT0,1PZN [7], 0,35Pb(Zn1/3Nb2/3)O3  0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3 [5] do chúng có hằng số điện môi  lớn, hệ số liên kết điện cơ kp

lớn, độ phân cực dư Pr lớn Tuy nhiên, hệ gốm PZTPZN có hệ số phẩm chất cơ học Qm chưa được cao, tổn hao điện môi tan tương đối lớn nên đã làm hạn chế ứng dụng của chúng trong một số ứng dụng về công suất [3, 7] Vì vậy, cần phải cải thiện hơn nữa các tính chất áp điện, nâng cao tính chất cơ học và giảm tổn hao điện môi của gốm PZT–PZN

Một số các công trình nghiên cứu gần đây đã chứng tỏ rằng sự kết hợp hai hệ PZT-PZN và PZT-PMnN với nhau là một phương pháp hiệu quả nhằm tạo một hệ vật liệu bốn thành phần vừa có tính chất điện cơ tốt (Qm lớn), tổn hao điện môi bé, tính chất sắt điện, áp điện tốt (kp lớn) và hằng số điện môi cao [4, 6]

Mới đây chúng tôi đã nghiên cứu chế tạo thành công hệ vật liệu PZT-PZN-PMnN có các tính chất vật lý khá tốt [1, 2] Để nâng cao hơn nữa các thông số của vật liệu, trong bài báo này sẽ trình bày một số kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của chế độ

ủ nhiệt đến một số tính chất vật lý của hệ gốm áp điện 0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3– 0,275Pb(Zn1/3Nb2/3)O3– 0,075Pb(Mn1/3Nb2/3)O3, đồng thời xác định chế độ ủ tối ưu để

hệ vật liệu có tính chất điện môi tốt, áp điện mạnh, hệ số phẩm chất Qm lớn và tổn hao tan thấp

2 Thực nghiệm

Gốm được chế tạo theo công thức: 0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3–0,275Pb(Zn1/3Nb2/3)O3

– 0,075Pb(Mn1/3Nb2/3)O3 bằng phương pháp chế tạo gốm truyền thống kết hợp với phương pháp columbit

Nguyên liệu ban đầu là các oxyt: PbO (99%), ZrO2 (99%), TiO2 (99%), Nb2O5

(99,9% Merck), ZnO (99%) và MnO2 (99%) Quá trình tổng hợp dung dịch rắn PZT– PZN–PMnN bao gồm hai giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Chế tạo hợp chất Columbit ZnNb2O6 và MnNb2O6 Trộn các oxit (ZnO, Nb2O5) và (ZnO, MnO2) nghiền trong 8 giờ và nung ở nhiệt độ 10500C trong 2 giờ để tạo thành các columbit ZnNb2O6 và MnNb2O6 tương ứng

Giai đoạn 2: Tổng hợp dung dịch rắn PZT-PZN-PMnN Trộn hỗn hợp Columbit

đã nghiền 6 giờ với hỗn hợp các oxyt PbO, ZrO2, TiO2 theo tỷ lệ ứng với mẫu Hỗn hợp sau khi nghiền trộn 8 giờ, được nung sơ bộ tại nhiệt độ 8500C trong 2 giờ, sau đó nghiền

16 giờ, ép thủy lực thành những viên có đường kính 12mm và nung thiêu kết tại nhiệt

độ 11500C trong 2 giờ Mẫu sau khi thiêu kết được ủ nhiệt trong 5 giờ tại các nhiệt độ

6500C, 7000C, 7500C và 8000C ký hiệu M1, M2, M3, M4 và được so sánh với mẫu không

ủ M0 Chọn nhiệt độ ủ tối ưu và ủ mẫu tại nhiệt độ tối ưu trong 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ,

7 giờ, ký hiệu mẫu tương ứng T1,T2, T2, T3, T4

Sự hình thành pha của các mẫu trước và sau khi ủ được nghiên cứu bởi phương pháp nhiễu xạ tia X (D8 ADVANCE) Tỷ trọng của gốm được xác định bằng phương pháp Archimedes Các mẫu gốm được tạo điện cực bằng bạc và phân cực trong dầu silicon tại nhiệt độ 1300C, điện trường 30 kV/cm trong 15 phút Các phổ dao động cộng hưởng và các thông số điện môi được đo từ các hệ đo tự động hóa HIOKI 3532, Impedance HP 4193A Đường trễ sắt điện được xác định bằng phương pháp Sawyer-Tower

3 Kết quả và thảo luận

3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến tính chất vật lý của hệ gốm PZT- PZN- PMnN

3.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến mật độ gốm PZT- PZN- PMnN

Bảng 1 Sự phụ thuộc của mật độ gốm vào nhiệt độ ủ của các mẫu

Tỉ trọng (g/cm3) 7,75 7,76 7,80 7,86 7,82 Kết quả cho thấy, việc gia tăng nhiệt độ ủ đã cải thiện đáng kể mật độ gốm Khi tăng nhiệt độ ủ, mật độ gốm của các mẫu có xu hướng tăng và đạt cực đại ở nhiệt độ ủ

7500C (7,86g/cm3), sau đó giảm Có thể giải thích là quá trình ủ nhiệt đã làm biến đổi vi

cấu trỳc trong vật liệu sau thiờu kết, loại bỏ cỏc sai hỏng, cỏc lỗ xốp làm cho cỏc hạt xếp chặt và đồng đều hơn do đú mật độ tăng Tuy nhiờn, khi nhiệt độ ủ cao do sự bay hơi của PbO nờn mật độ gốm giảm[10]

3.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến tớnh chất điện mụi gốm PZT- PZN- PMnN

Hỡnh 1 biểu diễn sự phụ thuộc của hằng số điện mụi tại nhiệt độ phũng đo tại tần

số 1kHz của cỏc mẫu theo nhiệt độ ủ

600 650 700 750 800 850 900

950 1000 1050 1100

Nhiệt độ ủ (0C)

Hỡnh 1 Sự phụ thuộc của hằng số điện mụi vào nhiệt độ ủ

Từ hỡnh 1 cho thấy, hằng số điện mụi tăng nhẹ khi nhiệt độ ủ tăng, đạt giỏ trị lớn nhất (1033) tại nhiệt độ ủ là 7500C Sau đú hằng số điện mụi giảm khi tiếp tục tăng nhiệt độ ủ Như võy, quỏ trỡnh ủ đó ảnh hưởng đỏng kể đến hằng số điện mụi của gốm

Trờn hỡnh 2 và 3 là sự phụ thuộc của hằng số điện mụi và tổn hao điện mụi vào nhiệt độ đo tại tần số 1kHz tương ứng với cỏc nhiệt độ ủ khỏc nhau

0 50 100 150 200 250

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

M4

M3

M2

M1

M0

Nhiệt độ T (0C)

Hỡnh 2 Sự phụ thuộc của hằng số điện mụi theo

nhiệt độ đo tại tần số 1kHz ứng với cỏc nhiệt độ

ủ khỏc nhau

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20

0 50 100 150 200 250 300

M1 M4

M3 M2 M0

Nhiệt độ (0C)

Hỡnh 3 Sự phụ thuộc của tổn hao điện mụi

theo nhiệt độ của cỏc mẫu tại 1 kHz

Từ hỡnh 2 cho thấy, khi tăng nhiệt độ ủ đỉnh của hằng số điện mụi tăng và đạt giỏ

trị cực đại (εmax = 8877) ứng với nhiệt độ ủ là 7500C Trong khi đú, tổn hao điện mụi giảm khi nhiệt độ ủ tăng và đạt giỏ trị nhỏ nhất (tan  = 0,005) (hỡnh 5) Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ ủ, εmax cỏc mẫu cú xu hướng giảm và tổn hao điện mụi tăng do sự bay hơi của chỡ dẫn đến tớnh chất điện mụi giảm [10]

3.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến tớnh chất ỏp điện gốm PZT- PZN- PMnN Hỡnh 4 và 5 biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến tớnh chất ỏp điện của gốm

PZT- PZN- PMnN

0.40

0.42

0.44

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

kt

Nhiệt độ ủ (0C)

kp

72 75 78 81 84 87 90 93

Hỡnh 4 Sự phụ thuộc của hệ số liờn kết điện

cơ k p , k t và hệ số ỏp điện d 31 vào nhiệt độ ủ

700 800 900 1000 1100 1200

Nhiệt độ ủ (0C)

0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

Hỡnh 5 Sự phụ thuộc của hệ số phẩm chất Q m

và tổn hao điện mụi tan  vào nhiệt độ ủ

Kết quả cho thấy, với mẫu khụng ủ, cỏc hệ số ỏp điện khỏ thấp: kp = 0,43, kt = 0,40, d31 = 77pC/N Khi tăng nhiệt độ ủ tớnh chất ỏp điện gia tăng Mẫu cú nhiệt độ ủ

750oC trong 5 giờ cú tớnh chất ỏp điện tốt nhất thể hiện ở hệ số liờn kết điện cơ cao (kp = 0,50), hệ số ỏp điện d31 = 92 pC/N, hệ số phẩm chất cơ học cao (Qm = 1095) và tổn hao điện mụi thấp (tan = 0,005)

Quỏ trỡnh ủ nhiệt cú tỏc dụng cung cấp năng lượng dưới dạng nhiệt cho cỏc trạng thỏi vi mụ về mặt cấu trỳc trong vật liệu sau thiờu kết, loại bỏ cỏc sai hỏng tạo ra do nhiệt độ thiờu kết cao và thay đổi quỏ nhanh (ở quỏ trỡnh hạ nhiệt độ thiờu kết) Bờn cạnh đú, cỏc lổ trống oxi, chỡ hỡnh thành sau thiờu kết sẽ được “lấp đầy”, làm giảm tớnh bất đồng nhất trong cấu trỳc vật liệu Tuy nhiờn, nếu nhiệt độ ủ quỏ lớn sẽ khụng thu được cỏc kết quả mong muốn mà thậm chớ cũn làm vật liệu xấu đi do sự bay hơi của PbO

Từ cỏc kết quả trờn nghiờn cứu ở trờn, chỳng tụi đó xỏc định nhiệt độ ủ thớch hợp cho hệ gốm là 7500C (mẫu M3)

3.2 Ảnh hưởng của thời gian ủ đến tớnh chất vật lý của hệ gốm PZT-PZN- PMnN

Với nhiệt độ ủ thớch hợp, thời gian ủ nhiệt là một yếu tố rất quan trọng đối với quỏ trỡnh ủ nhiệt mẫu sau thiờu kết Quỏ trỡnh tỏi tương tỏc giữa cỏc oxi, chỡ của mụi

mạng phải cần thời gian đủ lõu Để nghiờn cứu ảnh hưởng của thời gian ủ đến tớnh chất vật lý của hệ gốm, chỳng tụi ủ mẫu ở nhiệt độ tối ưu 7500C và thay đổi thời gian ủ tương ứng là 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ và 7 giờ

7.70

7.75

7.80

7.85

7.90

7.95

Thời gian ủ (giờ)

3 )

Hỡnh 6 Sự phụ thuộc của mật độ gốm vào

thời gian ủ

900 950 1000 1050 1100 1150

Thời gian ủ (giờ)

Hỡnh 7 Sự phụ thuộc của hằng số điện mụi

vào thời gian ủ

Hỡnh 6 và 7 biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ gốm và hằng số điện mụi ở nhiệt

độ phũng vào thời gian ủ nhiệt Kết quả cho thầy rằng, tại nhiệt độ ủ là 750oC và thời gian ủ là 6 giờ gốm cú mật độ lớn nhất (7,86 g/cm3) và hằng số điện mụi đạt giỏ trị cao nhất ( = 1100) Từ hỡnh 8 cũng cho thấy, tương ứng với nhiệt độ ủ là 750oC và thời gian ủ là 6 giờ, đỉnh của phổ hằng số điện mụi theo nhiệt độ cú giỏ trị lớn nhất (max = 10.802) Theo tỏc giả Mohan [13], quỏ trỡnh ủ nhiệt tại nhiệt độ và thời gian thớch hợp

đó làm giảm được lượng chỡ dư ở biờn pha nờn hằng số điện mụi tăng

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Nhiệt độ T (0C)

T5 T4

T3 T2 T1

Hỡnh 8 Sự phụ thuộc của hằng số điện mụi vào nhiệt độ

tương ứng với thời gian ủ khỏc nhau

Để xỏc định tớnh chất ỏp điện của vật liệu, phổ cộng hưởng dao động radian và phổ cộng hưởng dao động theo bề dày của cỏc mẫu đó được đo ở nhiệt độ phũng Từ cỏc phổ dao động, hệ số liờn kết điện cơ k, k, hệ số ỏp điện d , hệ số phẩm chất Q đó

được xỏc định Kết quả cho thấy, hệ số liờt kết điện cơ kp, kt và hệ số ỏp điện d31, hệ số phẩm chất Qm và tổn hao tan đều phụ thuộc của vào thời gian ủ nhiệt (hỡnh 9 và 10)

Khi thời gian ủ tăng, tớnh chất ỏp điện được cải thiện thể hiện ở giỏ trị kp, kt, Qm

đều tăng, tổn hao điện mụi tan giảm Ứng với thời gian ủ nhiệt là 6 giờ tại nhiệt độ

7500C cỏc tớnh chất vật lý của hệ đạt giỏ trị tốt nhất (hệ số liờt kết điện cơ kp = 0,51, kt = 0,44, hệ số ỏp điện d31 = 97 pC/N, hằng số điện mụi  = 1.100, hệ số phẩm chất cơ Qm = 1.104 và tổn hao điện mụi tan = 0,004) Tuy nhiờn, nếu tiếp tục tăng thời gian ủ nhiệt, cỏc tớnh chất của hệ giảm Với thời gian ủ quỏ dài lượng PbO bay hơi càng nhiều là giảm tớnh chất của vật liệu

k

t

Thời gian ủ (giờ)

0.36

0.38

0.40

0.42

0.44

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

0.56

0.58

0.60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Hỡnh 9 Sự phụ thuộc của hệ số liờn kết điện

cơ k p , k t và hệ số ỏp điện d 31 vào thời gian ủ

760 800 840 880 920 960 1000 1040 1080 1120 1160 1200

Thời gian ủ (giờ)

0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

Hỡnh 10 Sự phụ thuộc của hệ số phẩm chất

Q m và tổn hao điện mụi tan  vào thời gian ủ

3.3 Ảnh hưởng của chế độ ủ nhiệt đến cấu trỳc và tớnh chất sắt điện của hệ gốm PZT- PZN- PMnN

Hỡnh 11 là giản đồ nhiễu xạ tia X của cỏc mẫu gốm PZT-PZN-PMnN trước và sau khi ủ nhiệt Như đó thấy, đối với mẫu chưa ủ nhiệt, cấu trỳc của gốm vẫn cũn tồn tại pha thứ hai PbO với hàm lượng khỏ nhỏ bờn cạnh pha perovskit chiếm đa số Khi mẫu được ủ nhiệt tại nhiệt độ 7500C trong 6 giờ pha PbO biết mất, gốm cú cấu trỳc đơn pha

G ố c 2   độ )

T rư ớc k hi ủ n hiệt

S a u k h i ủ n hiệ t

 P b O d ư



Hỡnh 11 Ảnh hưởng của chế độ ủ nhiệt đến

cấu trỳc của gốm PZT- PZN- PMnN

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

Sau khi ủ nhiệt

2 )

Ec(kV /cm )

T rước khi ủ nhiệt

Hỡnh 12 Ảnh hưởng của chế độ ủ nhiệt đến

tớnh chất sắt điện của gốm PZT- PZN- PMnN

Hình 12 là dạng đường trễ sắt điện của các mẫu gốm đo bằng phương pháp Sawyer-Tower Đường trễ có dạng đặc trưng của vật liệu sắt điện Từ dạng đường trễ của các mẫu, độ phân cực dư Pr và trường điện kháng Ec đã được xác định Bảng 2 là sự phụ thuộc của độ phân cực dư Pr và trường điện kháng Ec của các mẫu trước và sau khi

ủ nhiệt tại nhiệt độ 7500C trong 6 giờ

Bảng 2 Sự phụ thuộc của độ phân cực dư P r và trường điện kháng E c của các mẫu trước và sau

khi ủ nhiệt

Mẫu P r (C/cm 2 ) E c (kV/cm)

Trước khi ủ nhiệt 14,05 9,96 Sau khi ủ nhiệt 21,06 9,88

Từ bảng 2 cho thấy rằng, mẫu được ủ nhiệt có độ phân cực dư Pr lớn hơn và trường kháng Ec giảm hơn so với mẫu chưa ủ nhiệt Điều này hoàn toàn phù hợp với các kết quả nghiên cứu tính chất điện môi và áp điện của gốm Quá trình ủ nhiệt đã loại bỏ pha PbO dư làm cải thiện các tính chất điện môi, áp điện và sắt điện của vật liệu [13]

4 Kết luận

Ảnh hưởng của chế độ ủ nhiệt sau thiêu kết đến một số tính chất vật lý của hệ gốm PZT-PZN-PMnN đã được nghiên cứu Các kết quả đạt được như sau:

- Đã chế tạo thành công hệ gốm 0,65Pb(Zr0,47Ti0,53)O3 – 0,275Pb(Zn1/3Nb2/3)O3– 0,075Pb(Mn1/3Nb2/3)O3 có mật độ khá cao từ 7,75 g/cm3 khi chưa ủ Sau khi ủ nhiệt, mật

độ gốm tăng và đạt giá trị lớn nhất là (7,86g/cm3) ứng với nhiệt độ ủ là 7500C trong 6 giờ

- Tương ứng với nhiệt độ ủ là 7500C và thời gian ủ 6 giờ, mẫu có tính chất điện môi, áp điện và tính chất sắt điện tốt: kp = 0,51, kt = 0,44, d31 = 97 pC/N), hằng số điện môi  = 1.100, hệ số phẩm chất cơ Qm = 1.104, tổn hao điện môi thấp (tan = 0,004) và

độ phân cực dư Pr = 21,06 C/cm2

Với các tính chất như trên, hệ gốm 0,65PZT – 0,275PZN – 0,075PMnN sau khi

ủ có thể ứng dụng để chế tạo các biến tử siêu âm công suất

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Phan Đình Giớ và Lê Đại Vương, Ảnh hưởng của nồng độ PMnN đến cấu trúc và các tính chất áp điện của gốm PZT-PZN-PMnN, Tạp chí khoa học Đại học Huế, số 65,

(2011), 63-71

2 Phan Đình Giớ và Lê Đại Vương, Tính chất điện môi, sắt điện của gốm PZT-PZN-PMnN, Tạp chí khoa học Đại học Huế, số 65, (2011), 53-61

3 Feng Gao, Li-hong Cheng, Rong-zi Hong, Jiaji Liu, Chun-juan Wang and Changsheng

Tian, Crystal structure and piezoelectric properties of xPb(Mn 1/3 Nb 2/3 )O 3 – (0,2 − x)Pb(Zn 1/3 Nb 2/3 )O 3 – 0,8Pb(Zr 0,52 Ti 0,48 )O 3 ceramic, Ceramics International 35,

(2009), 1719–1723

4 Cheng-Che Tsai a, Sheng-Yuan Chub, Chih-Kuo Liang, Low-temperature sintered PMnN-PZT based ceramics using the B-site oxide precursor method for therapeutic transducers, Journal of Alloys and Compounds, (2009), 1-7

5 Phan Dinh Gio, Vo Duy Dan, Some dielectric, feroelectric, piezoelectric of 0,35PZN-0,65PZT ceramic, Journal of Alloys and Compounds, (2006)

6 Grinberg I., Shin Young-Han, and Rappe A.M, Molecular Dynamics Study of Dielectric Response in a Relaxor Ferroelectric, PRL 103, 2009

7 Houa Y D., Zhua M K., Tian C S., Yan H., Structure and electrical properties of PMZN–PZT quaternary ceramics for piezoelectric transformers, Sensors and Actuators

A 116, (2004), 455–460

8 Huiquiing Fan and Hyoun-Ee Kim, Effect of Lead content on the structure and electrical properties of Pb((Zn 1/3 Nb 2/3 ) 0,5 (Zr 0,47 Nb 0,53 ) 0,5 )O 3 ceramics, Journal.J Am

Ceram Soc 84 (3), (2001), 636-638

9 N Vittayakorn, N Chaiyo, R Muanghlua, A R Muangphanit and W C Vittayakorn,

Effect of Annealing on the Structure and Dielectric Properties in PZT-PCoN Ceramics,

Advanced Materials Research, Vols 55-57, (2008), 49-52

10 Huiqing Fan, Gun-Tae Park, Jong-Jin Choi, Jungho Ryu, and Hyoun-Ee Kim,

Preparation and improvement in the electrical properties of lead-zinc-niobate–based ceramics by thermal treatments, J Mater Res., Japan, Vol 17, No 1, (2002)

11 Xiaoli Wang, Zhengkui Xu and Haydn Chen, Microstucture and dielectric properties of PZN-PT-BT relaxor ferroelectric ceramics, CSJ Series – Publication of the ceramic

Society of Japan, (2002), 15-20

12 Xiaoli Wang, Haydn Chen, Effect of annealing on the dielectric properties of

PZN-PT-BT ceramics, Materials Science and Engineering B99, (2003), 36-40

13 D Mohan , Ram Prasad and S Banerjee, Effect of post sinter annealing on the dielectric constants of PMN and PFN, Materials Group, Bhabha Atomic Research

Centre, Mumbai-400 085, India, 2001

INFLUENCE OF ANNEALING REGIMES ON SOME PHYSICAL PROPERTIES OF PZT-PZN-PMnN CERAMIC SYSTEM

Le Dai Vuong, Ho Thi Thanh Hoa, Nguyen Thi Thu Ha, Phan Dinh Gio

College of Sciences, Hue University

Abstract The 0,65PZT – 0,275PZN – 0,075PMnN ceramic system was

manufactured by using the columbite precursor method in combination with the conventional method After sintering, the effect of annealing time and temperature

on some physical properties of the system ceramics were investigated The experimental results showed that with the annealing temperature of 7500C and the annealing time of 6 hours, ceramics have good dielectric, ferroelectric, piezoelectric properties comparing with that without annealing: electromechanical coupling coefficient k p = 0,51, k t = 0,44 , mechanical quality factor Q m of high value (1104), dielectric loss factor tanδ low (0,004) This shows that after sintering, the ceramic heat annealed with the appropriate annealing regime will significantly improve the physical properties of the material