ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ

УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Микроструктура пьезокерамики на основе титаната-цирконата свинца

Читать Галиярова Нина Михайловна, Стреляева Александра Борисовна Микроструктура пьезокерамики на основе титаната-цирконата свинца  // Прикаспийский журнал:  управление и высокие технологии. — 2012. — №2. — Стр. 114-120.

Галиярова Нина Михайловна - доктор физико-математических наук, профессор, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, 400074, Россия, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, galiyarova@mail.ru.

Стреляева Александра Борисовна - ассистент, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, 400074, Россия, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, beyab@mail.ru.

Микроструктура пьезокерамики ЦТСНВ-1 (твердых растворов титаната–цирконата свинца с примесями натрия и висмута) изучена в области морфотропной фазовой границы тетрагональной и ромбоэдрической фаз. Исследования выполнены методами оптической и атомно-силовой микроскопии (АСМ). Оптическими методами изучены распределения зерен и пор по размерам и оценены параметры их формы. Выявленные корреляционные зависимости между площадями и периметрами свидетельствуют о статистическом подобии микроструктуры и позволяют определить фрактальные размерности элементов. Определены не только локальные размерности, но и глобальная фрактальная размерность границ зерен, равная 1,58 0,02. Полученные значения значительно превышают топологическую размерность линии вследствие изломанности границ. Шероховатость поверхности зерен и дна пор, изломанность границ, доменная структура зерна визуализированы методами АСМ. Выявлены детали рельефа дна поры, глубина межзеренных границ. В частности, глубина пор 400 нм, ширина 10 мкм. Глубина межзеренной границы 500 нм. Дно поры не является плоским, а содержит выступы высотой 150–200 нм. Средняя ширина доменов порядка 100 нм. Отмечено, что локальная фрактальная размерность и параметры, характеризующие форму и асимметрию зерен, достигают максимума в области МФГ, коррелируя с макроскопическими свойствами.

Ключевые слова: сегнетоэлектрики,пьезокерамика,морфотропная фазовая граница,титанат-цирконат свинца (ЦТС),микроструктура,фракталы,зерна,домены,фрактальные размерности