بررسی تاثیر افزودنی اکسید نیوبیوم بر خواص دی الکتریک تیتانات بیسموت

سرامیک تیتانات بیسموت به عنوان یک فروالکتریک عاری از سرب به دلیل دمای کوری بالا در کاربردهای دما بالا و هم چنین کاربردهای فرکانس های بالا مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه، تاثیر اکسید نیوبیوم به عنوان افزودنی بر ریز ساختار و خواص دی الکتریکی سرامیک تیتانات بیسموت مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور به تیتانات بیسموت سنتز شده با روش حالت جامد، اکسید نیوبیوم در مقادیر 3/0، 6/0 و 2/1 درصد مولی اضافه گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که اکسید نیوبیوم تاثیر چشم گیری بر ریزساختار و خواص دی الکتریک سرامیک تیتانات بیسموت خواهد گذاشت. افزودنی اکسید نیوبیوم منجر به بهبود چگالش و افزایش چگالی سرامیک تیتانات بیسموت گردید به گونه ای که برای نمونه حاوی 6/0 درصد مولی اکسید نیوبیوم، بیشترین چگالی به مقدار 98 درصد چگالی تیوری حاصل شد. مقدار 6/0 درصد مولی اکسید نیوبیوم به عنوان مقدار بهینه گزارش می شود که در این نمونه بیشترین مقدار ثابت دی الکتریک به مقدار 420 و کمترین مقدار اتلاف دی الکتریک به مقدار 04/0 حاصل گردید و هم چنین وابستگی خواص دی الکتریک این نمونه به فرکانس نسبت به تیتانات بیسموت کمتر بود. بهبود در خواص دی الکتریک تیتانات بیسموت را می توان به رشد دانه و افزایش چگالی در حضور افزودنی اکسید نیوبیوم نسبت داد. نتایج این تحقیق نشان داد اندازه دانه سرامیک تیتانات بیسموت تاثیر قابل توجهی بر ثابت دی الکتریک و اتلاف دی الکتریک خواهد داشت.