ИСТИНА

Титанат бария является диэлектрическим материалом, обладающим пьезоэлектрическими и сегнетоэлектрическими свойствами и большой диэлектрической проницаемостью. Он применяется в конденсаторах электрических, в пьезоэлектрических излучателях и приёмниках звука и УЗ, в качестве нелинейных элементов в оптических системах, электронике и вычислительной технике и т.д. В производстве керамических конденсаторов и позисторов более 90% керамики составляет титанат бария. В 2015-м году объем продаж электронной керамики находился в США на уровне 11,5 млрд. долларов, а в Японии на уровне 22,0 млрд. долларов. Более 50% электронной керамики составляет конденсаторная керамика с её ежегодным приростом в 10% в год, или 1,5 млрд. долларов США. В мировом промышленном производстве титаната бария существуют два принципиально различных способа синтеза порошков этого соединения. Первый способ - твёрдофазовый синтез, т.е. образование соединений в процессе реакции в твёрдой фазе при высоких температурах из исходных порошков карбоната бария и оксида титана. Второй способ - химический синтез, при котором прекурсоры титаната бария образуются при реакциях в растворах, а затем затем после удаления жидкой фазы и термообработки осадка получают порошок титаната бария. В нашей работе образцы керамики были изготовлены на основе мелкокристаллического порошка BaTiO3, полученного в результате обработки в сверхкритическом водном флюиде смеси простых оксидов BaO и TiO2. Формование образцов проводили методом полусухого прессования с последующим высокотемпературным обжигом. При приготовлении шихты для формования применялись два вида связующих: водный раствор ПВС (5 масс. %) марки "Optapix" и парафин. Оба связующих были взяты в количестве около 5 масс. % по отношению к массе порошка. Формование заготовок проводилось при трех различных давлениях: 50, 100 и 150 МПа. Обжиг заготовок осуществлялся на воздухе при трех значениях температуры: 1250, 1300 и 1350С. В соответствии со стандартными методиками были проведены следующие испытания двух видов приготовленной шихты: определение угла естественного откоса, определение насыпной плотности после утряски. Термический анализ образцов шихты проводили на установке Netzsch STA 449C Jupiter при нагревании в потоке воздуха со скоростью 10/мин. в интервале от 30 до 1000С. Плотность прессовки заготовок и плотность образцов керамики рассчитывалась из их геометрических параметров с учетом значения теоретической плотности кристаллов BaTiO3 6,01 г/см3. Значения открытой пористости образцов получены методом насыщения керамики водой при кипячении. Кроме этого на образцах керамики определяли микротвёрдость, прочность на сжатие, диэлектрические свойства, фазовый состав и микроструктуру.