بررسی ساختاری ي ریسساختاری واوً ذرات دی الکتریک تیتاوات کلسیم – مس تًًلید ضدٌ بٍ ريش مکاوًًضیمیایی
حبٔٔذ احٕذي اسدوب٘٘ی*1، ٔشتضی ػ يضادٜ 2، سػسػَٛ أ يٙٙی2، حٔحٕذسضبٕذسضب غضٙفشي1 ٚ حٔحٕذٕذ غفبسي3

چکیدٌ
دس ايٗ پظٚ ٞؾ، ب٘ٛرسات دي ااِىتشيهِىتشيه تيتب٘٘بت وّ ؼي – ٔغ )CCTO( ثثٝ سٚؽ ىب٘ ؿيؿيٕيبيیٕيبيیٕ تتِٛيذِيذ ؿذٜ اػت. تشويت ؿيٕيبيی پٛدس آػيب ؿذ ثب اػتفبد اص تجضيتجضيٝي فّ سػب٘فّٛسػب٘غ٘غٓ اؿؼاؿؼٝي XRF( X( ٚ تجضيتجضيٝي ػٛبختبسي وٕی ٚويفی فبصٞب ثب پشاؽ اؿِؼٝ ي XRD( X( ٚ ثب وبسثشد سٚٚؽ ستٛ يّّذ كٛست ٌشفت. افضٚ ثش ايٗ، ثشسػیٖ ا٘ذِاصٜ ي رسات ثب اػتفبدٜ اص يىشٚ ػىٛٛح اىتشٚ ٘ی ػجٛسي) TEM( ا٘جبْ ٌشفتٜ. ٘تبيج تجضيتجضيٝي XRF ـٖب٘ـبٖ داد و يضا آ دٌٌی ٚاسد ؿذ دس حيٗ فشآيٙٙذ ػٙتض
ىب٘٘يٜىی ث ػب ب٘، ثؼيبس ا٘ذن ث د اػت. ٘تبيج XRD ـب دٖاد٘٘ذ و دس شاحُ بٌٌٛ٘بٌٖٛ آػيبوبسي، ث تشتيت وبٞؾ ا٘ذاص ي رٖسٝات، تـٝىيُ ػبختبس ب٘ب٘ٛ ٚ ثثٝ ٔمذاس صيبدي ثی ؿى٘ ؿذ سخ ٔیدٞٞذٔ ٚ چٛ ي ، ٔـخق ٌشديذٝ و ػٖشػت ثی ؿىُ ؿذ دس ٛسدٔٛسد فبصٞٞبي بٌٛ٘بٌٖٛ، تفبٚٚتٔتفبٚت اػت. ثب تجذيُ ت بٔی فبصٞٞبي ثّ سيٗثّٛسيٗ ثٞثٝ فبصٙ ثٗی ؿىؿىُ ٚ ثب ٘ضديه ؿٝذ تشويت ايٗ فبص ث تشٜويت اػتٛ وي ٔتشي فبص CCTO، اي فبص اص صٔ يٙ ي فبص ثی ؿٜى ، ج ا٘ ص٘٘ی ٚ سؿذ ٔیو ذ. تلٛيش TEM ـب٘ـبٖ داد ووٝ اذٝاص ي رسات فبص CCTO پغ اص 256 ػٗبػت آػيبوبسٝي دس حذٚ دٔحذٚدٜيُ 10 تبٝ 35 ب٘٘ب٘ٛٔتشٔتش اػت.

اطٜٚاطٜٞبي وّّيذي: ب٘ٛرسات، ا٘ذاصٜ ي ثّ ٛسن، ثی ؿىُ، دي اِِىتشيه، ىب٘ ؿئىب٘ٛؿيٕيبيیٕيبيی.

دا٘ـجٛٛي وبسؿٙبػی اسؿذ ٟٔٙذػیٙذػی ٛاد، شٌشٜٚ اِىتش ػشأٔيه، داـىذٜ ٛاد، دا٘ـ بٜ كٙؼتی ؿيشاص.
اػتبديبسٔ ٙذػی ٛاد ، ش اِىتشٟ ػشأٔيه، دا٘ـىذ ٛاد، دا٘ـ بٜ كٙؼتی ؿيشاص.
دوتشي ٟٔٙذػیٙذػی ٛاد ،دا٘ـٚىٜذٜ ٟٔٙذػیٙذػی ثشق، دا٘ـٍ بدا٘ـٍبٜ كٙؼتی ٘ب٘يب٘ب٘يبً٘ ػ بپػٍٙبپٛسٛس.
Hamed_ahmadi75@yahoo.com:يؼ ذ٘ٛيؼٙذٜي ؼئٛٔؼئَٛ -*

پیطگفتار
دس دٞ ي اخيش ػشأٔيهٞبيی ثب ثبثت دي اِِىتشيه ثبلا ب٘ٙذ تيتب٘بٖت وّ ؼي – ٔغ1 )CCTO(، ت جتٛجٝ ثؼيبسي اص پظ ٞؾٌ شا سا ثثٝ خٛد جّّت وشدوشدٜ اػت] 8-1[. ثبثت دي اِِىتشيه CCTO دس دٔبي اتبق دس حذٚٚد 5 10ٌضاسؽ ؿذٜ اػت] 10-7[، ووٝ ايٗ ٔمذاس ثؼيبس ثيؾتش اص ٔمبديش ٌضاسؽ ؿذٜ ثشاي 3BaTiO اػتِ ]4[. يظٌٌیٞبي دي اِىتشيه دس ٛادي ثب ثبثت ديٜ اِىتشيه ثبلا، ث ديُ اػتحبِ ٞبي ػبختبسي ايجبد ؿذ دس دٔ بٞٞبي بٌٝ ث ؿذت ثثٝ دٔب اثؼتٚاثؼتٝ اػت ووٝ وبسثشدٞبي ػ ّیٛ آ ٞب سٝا حذٚٚدٔحذٚد ٔیػبصد ]4 ٚ1[. يىی اص يظٌٌیٞٞبي ٙحلش ثثٝ فشد CCTO پبيذاسي دٔبيی ثبثت دي اِِىتشيه ايٗ بدٜ دس حذ دٔحذٚدٜي دٔبيٖی 100 تب 600 دسج ي وّ يٗ اػت ]12 11[. افضٚ ثشايٗ ، ثبثت دي اِِىتشٝيه CCTO تب فشوب٘٘غٞبي حذٚد 10 بٞٞشتض ؼتمُٔؼتمُ اص فشوب٘٘غ اػت ]7[. يظٌیٞبي يبد ؿذٔؿذٜ ،CCTO سا ثشاي وبسثشدٞٞبيی بٙذ ػبيُ يىشٚ ي يىش اِىتشٚ ٘يه و وٛچه ؿذؿذٖ لغؼبت لاصْ اػٔت ،وب٘ذيٚذاي ٙبػجی ٔیػبصٝد] 9 ٚ 4[.
سايج تشي سٚٚؽ ثشاي ػبخت ػشأيهٞٞبي CCTO، سٚٚؽ خّ ٛطٗ اوؼيذٞٞبػت ]12 7[ ووٝ رساتٖ ت ِيذتِٛيذ ؿذؿذٜ دس ايٗ سٚٚؽ ثؼيبس دسؿت ؼتٞؼتٙذٙذ] 6[. افضٚ ثش ايٗ ، ثثٝ دِيُ پشاو ذٜ ؿٖذ بٔ ٙبػت رسات دس ايٗ سٚٚؽ ،٘بٍٕٞٞٙیٙی
ٚ آٌ شٜ ؿذ دس ثيٗ رسات ـبٞ ذٜٔـبٞذٜ ٔیؿٛد] 12 7[. چّ ي ، اٖػتفبدٜ اص ايٗ سٚٚؽ ؼتّ ضْ اػتفبدٜ اص دٔٚٔبي وّ ؼيٙٙ بٗػي ثبلا ثشاي ت ِيذ فبص ثٟ يٙ اػت] 7 6[. ثشايٜ ت ِيذ رساتٛ CCTO اص سٚٚؽٞبي ؿٝيٕيبيی ٘يضٚ اػتفبد ؿذٜ اػت] 13ٚ12[، أب رسات ت ِيذ ؿذٜ ثب ايٗ سٚٚؽٞٞب ثب جٛد اي و يظٌیٞبي ثؼيبس غّ ٛثی داس٘ذ، أب ث دِيُ ٘يبص ث ٛاد اِٚ ي ثب خّ ٛف ثؼٖيبس ثبلا، و ػجتٝ افضايؾ ضٝيٙٞضيٙٝي ت ِيذٝ ٔیؿ ٘ذ، چٙ ذا ٙبػت يؼتٙٙذ .
ٓٞچ يچٙيٗ، ايٗ سٚٚؽٞب ثثٝ ديُ اػتفبدٜ اص وّ شيذٞٞب ٚ
٘يتشات ٞبي ٛادٔٛاد اٚ ياِٚيٝ ووٝ ثؼيبس ػٕی ؼتٙٞؼتٙذٙذ، ثؼيبس خغش٘بوٙٙذ] 6[. سٚٚؽ آِِيبطػبصي ىب٘٘يىی سٚٚؿی ثؼيبس ٙبػت ثشاي ت ِيذ ب٘٘ب٘ٛ ثّ ٛسنٞبي فّّضي ث دٜ اػت] 14[، أب دس ػب ٞبي اخي٘ش، ايٗ سٚٚؽ ثثٝ دِيُ ت ِيذ ػبختبس يظٌیٞبي غّ ٛة ثثٝ ٌٝ٘ٛاي ؼتشدٌٜؼتشدٜ ثشاي ت ِيذٚ

1- CaCu3Ti4O12
تيتب٘٘بت
ػشأٔيهٞٞب ٘يض ثىبس سفت اػت] 14[. دس حيٗ فشآيٙٙذ آػيبوبسي، ا٘ذاص ي ثّ ٛسنٝٞب خيّّی سيض ؿذ وش٘ؾ ؿذيذي ث ػيؼٜتٓ اػٕ بَ ٔیؿٛد. اص ايٗ سٚ ، ا٘شطيٚ داخّّی رسات افضايٝؾ ٔیيبثذ، ثثٝ ٌٝ٘ٛاي ووٝ فبص غّ ٛة ثثٝ ٌٝ٘ٛي ٔؼٟتميٓ اص فشآيٙٙذ آػيبوبسي ت ِيذ يب دس ت ِيذ آ تؼ يُ ٔیٖؿٛد. ث بثشايٗ ، افضافضٖٚ ثشٚ حزف شحّ يٖ وّ ؼي بػي، دٔب ٚ ص بٖ ػيٙ تشيػيٙتشيًٙ ث ٌٝ٘ٛي چـٔ ٌيٝشي وبٞؾ ٔیٛيبثذ] 15 14[. دسايٗ پظٚ ٞؾٌٛ٘، ب٘٘ب٘ٛ رسات فبص CCTO عی فشآيٙٙذٚ فؼبفؼبَ ػبصي ىب٘٘يىی تحٛت اتٕؼفش
ٞٛاٛا تتِٛيذِيذ ؿذ ٚ ػبختبس ٚ سيضػبختبس رسات ٚ ٞٓچ يچٙيٗ، ػبصٚٚوبس ا٘تمبلات فبصي كٛست شفتٌشفتٝ دس حيٗ فشآيٙٙذ ت ِيذ، ٛسدٔٛسد ثشسػی لشاس ٌشفت.

ريش پصيََص
دس ػبخت فبص CCTO ٔٛادٛاد اٚ ياِٚيٝ ؿبٔ 2TiO ٔشن ،ثب خّ ٛف ثيؾتش اص %9/99 ، CuO ٔشن ثب خّ ٛف ثيؾتش اص %9/99 CaO ٔشن ثب خّ ٛف ثيؾتش اص
%5/99 ث تشتيت ثب ٘ؼٕجت ص٘٘ی 13/9، 86/38، 01/52 ثب خّ ٛط ؿذ٘٘ذ. ث ظٛس ػٙٙتض تشويت CCTO، اص آػٓيبي ػيبسػيبسٜاي ثب ٌِّٛٝ ٚ حفظٔحفظٝي آٞ وشٚ ػخت، ثب ػشػت 250 دٚٚس ثشٌ دّٛليٝمدليمٝ ٚ ٘ؼجتٝ ٌِّٛٝ ثثٝ پٛدْس 20 ثثٝ 1 اػتفبدٜ ؿذ .فشآيٙٙذ آػيبوبسي دس حبِِت خـه دس اتٕؼفش ٛا ث ٔذت 256 ػبػت ا٘جبْ ؿذ. ث ظٛس ثشٚسػی تغييشاتٞ تشوٝيت اػت وي ٔتشي عی فشآيٙٙذ آػيبوبسي، اص تجضيتجضيٝ فّ سػب٘٘غفّٛسػب٘غ اؿؼ XRF, Philips ( X
PW2400( اػتفبٜداػتفبدٜ ؿذٝ. دس ايٗ تجضيتجضيٝ ٔمبديش وٕیوٕی ػٙلشي ثب اػتفبد اص شْ٘شْ افضاس PAN Analytical ثشسػی ؿذ. ػبختبس پٛدس ثثٝ ػيّٚػيّٝي پشاؽ اؿؼاؿؼٝ X )XRD, Bruker Advance 2( ثب پشتپشتٛ 2,1CuKα كٛست ٌشفت. صٔ بصٔبٖ اذاصا٘ذاصٜي ٞش ب XRD ث تشتيت
S6 ٚo03/0 ا٘٘تخبة ؿذ. فبصٞٞبٖي جْٛد ثب اػتفبدٝاػتفبدٜ اص ش افضاس Match پغ اص فيّّتش وشد اؿٔؼاؿؼٝ 2CuKα تـخيقْ٘ داددادٜ ؿذ٘ذ. ا٘ذاصا٘ذاصٌٜيشي يب٘ يٗٔيبٍ٘يٗ اذاصا٘ذاصٜي ثّ ٛسنٞٞب ٚ وش٘٘ؾؿجىٝ اي ث ػيّ ي سٚٚؽDouble-Voigt كٜٛست
ٌشفت. ػشا٘جبْ رساتٝ پٛدس فؼبَ ػبصي ىب٘٘يىی ؿذ ثشايچٙ ذيٗ ثبس دس اتب٘ پشاوٙ ذٜ دسٚ كفحٝ ي ٔؼی سيختؿذ٘٘ذ ٚ ثب اػتٛفبَد اص يىٚشٚ ػىٖٛح اِىتشٚ ٘ی ػجٛسيٝ10((TEM, JEOL-JEM 20 دس حبِِت صٔ يٙصٔيٙٝ سٚ ؿٗ
ٔٛسدٛسد ثشسػی لشاس ٌشفتٙذ.

وتایج ي بحث بررسی ترکیب ضیمیایی
اص آ جبيی وِ ـىُ اكّّی فشآيٙٙذ آِِيبطػبصي ىب٘٘يىی ٚاسد ؿذٖ بخبِلٝیٔ دس خّ ٛط پٛدس ٚ دس تيجتيجٝ، تغييش اػت وي ٔتشي تشويت اػت، ثشسػی تغيي٘شات تشويت ؿيٕيبيی خّ ٛط پٛدس دس حيٗ فشآيٙذ، اص اٞ ٕيت صيبدي ثشخٛسداس اػت. دس جذٚجذَٚ 1، تشويت ؿيٕيبيی پ دسٞبي ثذػت آ ذٜ اص تجضيتجضيٝ XRF دس ص ب ٞبي بٌٌٛ٘بٌٖٛ آػيبوبسي آ ذٜ اػت. ٘تبيج ثذػت آٔ ذٜ ـب ٔید ٙذ وٖوٝ تشويِت اػت وي ٔتشي فبص CCTO حف٘ظٖ ؿذٜ ٚ يضا بخبِلی ثؼيبس ا٘٘ذن اػت ثش اػبع آ ٔیت اتٛاٖ ث ايٗ
٘تيجيجٝ سػيذ ووٝ ؿشايظ آػيٚبوبسي ثشاي فشآيٙٙذ آِِيبطػٝبصي ىب٘٘يىی غّ ٛة ث دٜ اػت.

تجسیٍ ي تحلیل کیفی ي کمی فازََا
ؿىُ 1، ٘تبيج XRD پ دسٞٞبي فؼبَ ػبصي ىب٘٘يىی ؿذ دس صٔ ب ٞبي 0، 16، 32، 64، 128، 192 ٚ 256 ػبػت آػيبوبسي سِا ـب٘ـبٖ ٔیدٞذ. دس اِ ٛي XRD خّ ٛط پ دسٞبي اٚ ياِٚيٝ، پيٖهٞبي ثضسي يض ٛاد اٚ يٖاِٚيٝ )آ٘بتبص ،س تبيُ ، CuO ،CaO( وب لاً ٔـخٚق٘ اػٔت .افضٚ ثش ايٗ فبصٞب، فبص 2Ca(OH) ٘يض تـخيق داد ؿذؿذٜ اػت ووٝ حضٛس ايٗ فبص شثٔشثٛطٛط ثثٝ جزة سعٛثت ثثٝ ػيّٚػيّٝي CaO اػتٜ. ثب ؿشٚٚع فشآيٙٙذ آػيبوبسي، پيهٞب ث دِيدِيُ وبٞؾ اذاص ي ثّ ٛسنٟٞٞب افضايؾ وش٘ؾ ؿجى ايٝ، پپٟٗ ؿذ٘ذ] 15[ و ايٗ پ ؿٚذٌٌی دس ٛسد فبصٞبيٝ بٌٌٛ٘بٌٖٛ تفبٚٔتفبٚتٚت اػت ث ٌٝ٘ٛاي وٍِ دس ٔٛسدٛسد فبصٞبي CaO CuO ؿذيذتش اػٌت٘ٛ. دس ا ٛي XRD پٛدس 16 ػبػتٚ آػيبوبسي ؿذ، پٖيه شثٛط ث فبص وشيؼتبِِی 2Ca(OH) اص ثيٗ سفت .افٜضٚ ثش ايٗ ، ثثٝ ديُ حضٛس يضأيضاٖ صيبد فبص ثی ؿىؿىُ دس ػبختبس، پيهٞبي جٔٛجٛدٛد دس صٚٚايبي ثبلا
.]15 [حزف ؿذ٘٘ذ (2θ > 50o)
ثب ادأادأٝي آػيبوبسي تب 32 ػبػت، افضايؾ پپٟٗ ؿذٌی پيهٞب ادأ يبفت ووٝ ايٗ پپٟٗ ؿذٌٌی ػجت ايجبٖد ٓٞپ ؿب٘ی ثيٗٝ پيهٞب ٚ ٞٓچ يچٙيٗ، ػجت تفىيه ٘ـذ
آٖ ٞب اص يىذيٍش ؿذ ت ٟب پيهٖ اكّّی آ٘بتبص دسo2θ = 25 وبٔ لاً ٔـخق ثٛد وٚ ديُ آ ، ادأادأٝي وبٞؾ ا٘ذاصا٘ذاصٜي ثّ ٛسنٞب، افضايؾٟ يضٝا فبص ثی ؿىُ وش٘ؾ ؿجى اي اػت] 15[. اص پپٟٗ ؿذٌٌی ؿذيذ پيهٞب ٔیت ا فٟ ٕيذ و وش٘ؾٖ ؿجى اي ث ٌٝ٘ٛاي لبثُ ت ج افضايؾ يبفت اػٝت .افضٚ ثش ايٗٝ ، ـٝبٞ ذٜٛ ٔیؿٛد و پيٝهٜٞٞب ث ٌٝ٘ٛايٝ ا٘ذن ث ػٕت صا ي ٞبي وٓ تش وـيذٜٝ ؿذ ا٘ذ و د٘ي آ افضايٝؾ فبكّ ي كفحبت اتٕی) d( دس اثش وش٘٘ؾٝ اػتُ ]15[. ثب افضايؾٝ صٔ ب آػيبوبسي، فبص ثی ؿىُ ث اي وب لاً ٔـخق غبِِت ؿذ. دس پٛدس 64 ػبػت آٝػٌيبٛو٘ٝبسي ؿذٜ، يضأيضاٖ ثؼيبس ا٘٘ذوی فبص ثّ ٛسي جٛد داسد. ثثٝ ٞش حبحبَ تب 128 ػبػت آػيبوبسي، تمشيجبً ثی ؿىُ ؿذؿذٖ وبٔ ٔیؿٛد ثب ادأ ي آػيبوبسي، فبص پشٚٚػىبيت CCTO اص فبص ثی ؿىُ جٝ ا٘جٛا٘ٝ ص٘ی ٔیوٙٙذ ٚ پيه) 220( فبص CCTO دس o2θ = 34 دس پٛدس 192 ػبػت آػيبوبسي
ٔـخق ٔیؿٛد. ثب ادأ ي آػيبوبسي، ؿذت پيه CCTO افضايؾ يبفت پيهٝٞبي ديٍش ايٗ فبص ث ٌٝ٘ٛاي ٚاضح پغ اص 256 ػبػتٚ آػٍيبوبسي ٔـخق ٌشديٝذ.
ؿىُ 2 تغييشات يب٘ يٗ اذاصٜ ي ثّ ٛسنٖٞبي ٔٛادٛاد اٚ ياِٚيٝ ٚ فبص CCTO سا ـب٘ـبٖ ٔیدٞذ. بٕٞبٖ ٌٛ٘ٝ ووٝ ـبٞ ذٜ ٔیؿٛد، دس صٔ ب ٞبي اثتذاي آػيبوبسي، وبٞٞؾ ا٘ذاص ي ثّ ٛسنٞٞبي فبص اٚ ي ػشيغ اػت ثشاي ثبَ ،ا٘ذاصٜ ي ثّ ٛسٖنٞٞبي CuO اصٝ 283 ب٘ ٔتش تبٚ 37 ب٘ ٔتش ثب افضايؾ صٔ ب آػيبوبسي اص 0 تب 16 ػبػت وبٞؾ٘ يبفت. اٌٌش چچٝ ػشػت وٛچه ؿذؿذٖ ا٘ذاصا٘ذاصٜي ثّ ٛسنٞب ٘ؼجت ثثٝ ص ب ؿشٚٚع آػيبوبسي ثؼيبس وٙٙذتش ثٛد، أب ايٗ وبٞؾ تب تـىٖيُ وبٔوبُٔ فبص ثیٍ ؿىُ ادأ يبفت. ثب ادأادأٝي فشآيٙٙذ، فبص CCTO، ثب يب يٗٔيبٍ٘يٗ ا٘ذاصٜ يٝ ثّ ٛسنٞٞبي 13 ب٘ ٔتش دس تشويٜت آػيب ؿذؿذٜ ث ٔذت ص ب 192 ػبػت تـىيُ ؿذ اذاص ي ثّ ٛسن آآٖ پغ اص 256 ػبػت ثثٝ 20 ب٘ ٔتش سػيذٚ.
بٕٞبٖ و دس ؿىُِ 3 ـِبٞ ذٔـبٞذٜ ٔی ؿٛد، وش٘٘ؾ ؿجىٝٞ اي فبٛصٞبيٝ وشيؼتبِی ثثٝ د يُ ثشخٛسد ٌِّٛٝٞب دس حيٗ فشآيٙٙذ آػيبوبسي افضايؾ ٔیيبثذ ثبيذ ث ايٗ ىتت ج وشد و افضايؾ وش٘٘ؾ ؿجىٝ ي فٚبص آ٘٘بتبصٖٝ ثيٗ 0 تٝب16 ػبػت، وٝوٓتش اص فبصٞبي ديٍش ثٛد ووٝ ديدِيُ آ ، تـىيتـىيُفبصٕ آ٘بتبص ثذٜٚ وش٘٘ؾ اص فبص ثی ؿىُٖ 2TiO اػت. وش٘٘ؾاػ بَ ؿذ ثٖثٝ ػيؼتٓ ٘يض، ٓٞچٙ ب ثب ػشػت ووٓتشي دسصٔ ب ٞبي ثبلاتش آػيبوبسي افضايؾ يبفت تب ثی ؿىؿىُ ؿذ
ثّ ٛسٖنٞٞب ادأ يبفت ثب ادأادأٝي فشٚآيٙٙذ فؼبَ ػبصيٖ
ىب٘٘يىی، وش٘٘ؾ ؿجى ي فبص CCTO اص3-10×9/9 ثثٝ
3-10×9/3 وبٞؾ يبفتٝ .

بررسی اودازٌ ی ذرات
ؿىُ 4، تلٛيش TEM حبحبِتِت صٔ يٙ ي سٖٚٚؿ پٛدس CCTO سا پغ اص 256 ػبػت آػيبوبسيٝ ـب ٔیدٞٞذ .
ثش اػبع ايٗ تلٛيش، رسات تمشيجبً ؿجؿجٝ وشٚٚي٘ ث دثٛدٜ ٚ داساي تٛصيغ ا٘ذاصٜ ي رسات ثيٗ 10 تب 35 ب٘ ٔتش ؼتٙٞؼتٙذٙذ.

سازيکار آلیاشسازی مکاویکی در زمیىٍ ی مًاد ترد
ٔیيبثذٝ. پغ اص آ رٜسات ث ػٙ ا رسٜ اي شْ ػٕػُٕ ػجت ايجبد ثی ظٕی و تبٜ دأدأٙٝ ٚ ثی ؿىُ ؿذؿذٖ ٔیؿٛد
ثش اػبع ايٗ پظٚ ٞؾ ،فشآيٙٙذ آآِيبطػبصيِيبطػبصي ىب٘٘يىی ؿبٔ جٛؽ ػشد ؿىؼت ت اِِی رسات پٛدس اػت ث ايٗ ػجت و جٛؽٚ ػشد دس صٖٔ يٙ ي ٛاد تشد ٕ٘یٕیتٚ ا٘٘ذٝ سٚٚي دٞٞذ، شٚ ٞی اص پظ ـٍ شا ثشٝ ايٗ ثبٚ س٘٘ذ و ػ ّيبت آِِيبطػبصي ىب٘٘يىی سٚٚيٞٚ ٛاد تشد ا ىب پزيش ٘يؼٝت]15[. ثثٝ ٞش حبحبَ دس ػٕػُٕ، رساتٔ تشد دس عی آِِيبطػبصي ىب٘٘يىی ؿىؼت ٔیؿؿٛ٘ذ اذاص ي آٖ ٞب تب يهٖ حذ ثحشا٘٘ی وبٞؾ تيتب٘بت
آػيبوبسي پ دسٞبي تشد، ث دي بٞيت تشد ث د رسات ،ؿىؼت رسات دس تيجٝ وٛچهٔ ؿذ آ ٞبٖ دس اثش ثشخ سدٞٞبي ىب٘٘يىی ثب٘ ػشٝػت صيبدي كٛستِ ٔیٌٌيشد. ثثٝ ٞش حبَ ، پغ اص ب٘٘ب٘ٛٔتشئتشي ؿذ رسات ٚ ت ِيذ رسات شْ٘شْ ،وٛچه ؿذ اذاصٖٜ ي رسات ث ٛسنٞب ث دِي افضايؾ بٞٞيت شْ٘شْ ث د آ ٞب ثب ت جٚ ث ايٗ و رسات شْ دس اثش ضشثٝ ي ىب٘٘يىی ث جٚبي ؿٝىؼٝت، دٝچبس تغي٘يش ؿىؿىُ پلاػتيه ٔیؿ ٘ذ، ثب ػشػت و تشي كٛست ٔیٌيشد.

فرآیىد بی ضکل ضدن ذرات
ثثٝ ديُدِيُ تغييش ؿىُ پلاػتيه عی آػيبوبسي ٚ
تـىيُ ػيٛة ػبختبسي ب ) شصدا٘ ٞب، ػيٛة،
٘بثٝجبيیٞب …( ا٘٘شطي آصاد ػٛيؼٌٛتٖٓ افضٔايؾ ٔیيبثذ ٚ اص ايٗ سٚ فبص بٔٚ ظٓ٘بٔٙظٓ تـىيُ ٔیؿٛد. ايٗ فبص ٘بٔ ظٔٙظٓ ٔیت ا٘٘ذ داساي ػبختبس ثّ ٛسي تفبٚتی ثبؿذ يب دس كٛست تغييش ؿىُ پلاػتيه ؿذئذٔ ،ثی ؿىُٖ ثبؿذ] 17[. چٙٙذي ػبصٚٚوبس ثشاي ثی ؿىُ ؿذ فبصٞبي ثّ سيٗثّٛسيٗ عیٗ آػيبوبسي ثٝ ؿشح صيش پيـ ٟبد ؿذٜ اػت:
ٌضاسؽ ؿذٜ اػت ووٝ افضايؾ دس ا٘شطي شصدا٘ٔشصدا٘ٝ،
ٔیو ٙذِ ػ ّيبت آِِيبطػبطي ىب٘يىی ادأ ٔیي٘بثذ ]16[. اٌ شچ آِيٚبطػبصي ىب٘٘يىی ٔٛادٛاد تشد ثثٝ ديُٝدِيُ ف اكُ فٛد ثّ ٙذتشٝ ثب ػختی ثيؾتشي ٘ؼجت ثثٝ ٔٛادٛاد شْٛ٘شْ، كٛست ٔیٌيشد، ثب اي حبَ ، أ ىب فشآيٙٙذٖ آِِيبطػبصي ىب٘٘يىیٖ سٚٚي ػشأٔيهٞٞب بٕٞبٖ و ـٖب دادٜ ؿذ ٘يض أ ىب پزيش اػت ]15[. ثبيٖذٌ خٝ٘بعشٝ ـ٘ب وشد و ت ِيذ آِِيبط ىب٘٘يىی دس صٔ يٙ ي ٛاد تشد ثؼ٘ت ث ٛاد اٚٝ ي ؿشايظ آػيب ٔیت ا٘٘ذ دس حبِِتٔ ثّ سيٗ يب ثیٝ ؿٔىُ سخ دٚٞذ، ِی دس وُ ػبصٚٚوبس ت ِيذ آِِيبطٛ ىب٘٘يىیٔىب٘يىی يىؼبٖ اػت.

بررسی اودازٌ ی ذرات ي بلًرکَا در حیه فرآیىد آسیاکاری
ثشاػبع ٘تبيج ،ٔـخق ٌشديذ و دس ٔذت صٔ ب ٞبي و تبٜ آػيبوبسي، وٛچه ؿذ ا٘ذاصٜ يٖ ثّ ٛسنٞب ث دِي آػيبوبسي ؿذيذ ثٛد ايٗ وٛچه ؿذ اذاصٜ ثب پيٝـشٚٚيُ فشآيٙٙذ ٘يض ثب ػشػت وٚ تشي ادأ يبفت و ثب ٘تبيج ٙجغ ]16[ ٔغبثمت داؿت .ثٓشاػبع ػبٝصٚٚوبس پيـٝ ٟبد ؿذٜ ثشاي ]18[.
ا٘٘تمبلات فبصٞٞبي اٚ ياِٚيٝ ثثٝ فبص ثی ؿىُ دس عی آػيبوبسي ٔیت ا٘٘ذ ث ػيّ ي يضا ٘ؼجی ا٘٘شطي آصاد فبصٞٞبي ثّ سيٗثّٛسيٗ ٚ ثی ؿٝىُ ثيٝب ٌشدد. فبصٞبي اٚ ياِٚيٝ، صٔ ب٘٘ی ث فبص ثی ؿى تجذيتجذيُ ٔیؿ ٘ذ و آ٘تبِِپی فبص ثی ؿىؿىُ وٝ تٖش اص آتبِِپُی حّ جبٔٔذ ثبؿٝذ. اص ايٗ سٚ ، ثی ؿى ؿٓذ ص ب٘ی سخ ٔیدٞٞذَ و ا٘٘شطي آصاد آػيبوبسي ثيؾتش اص اختلاف ثيٗ ا٘شطي آصاد فٝبصٞبي ثّ سيٗ ثی ؿىُ ثبؿذ
]19[. ثذيٗ ؼٙٙی ووٝ اٌٌش ا٘٘شطي آصاٛد فبصٞبٚي ثّ سيٗثّٛسيٗ پغ اص آػيبوبسي )ا٘٘شطي آصاد فبصٞٞبي ث سيٗ ث اضبفٝ ي ا٘٘شطي آصاد آػيبوبسي( ثيؾتش اص ا٘٘شطي آّصٛاد فبص ثی ؿىؿىُ ؿذ، فبص ثی ؿىُ تـىيُ ٔیؿٛد.
ػبصٚٚوبس ديٍش پيـ ٟبد ؿذٜ ثشاي ثی ؿى ثش اياػبع اػت و عی آػيب يضا ا٘٘شطي صيبدي ثثٝ ػيؼتِٓٗاػ بَ ٔیٌشددٝ ٚ تغييش ؿىُ پٖلاػتيه ثثٝ ػيّٚػيّٝي ٌِّٝٛاػٕ بَ ٔیٖؿٛد. ثٙ بثشايٗ ، دٔٔبي ثبلايی ايجبد ؿذٜ ػجترٚٚة ؿذ رسات ٔیٌٌشدد ]20[. ثثٝ ثيب ديٍٍش، ثشخی اصرسات ثثٝ دِيُ تغييش ؿىُ وٓ تش داساي دٔبي پبييٗ تشي
ؼتٙٙذ. اص ايٗ سٚ ، ا٘تمبَ شٔٔب اص رسات شْ تش ث رسات ػشدٖ، ٛجت و ئٙچ ؿذؿذٖ رسات رٚٚة ؿذٌٜ ٚ ثیٝ ؿىؿىُ ؿذ ٔیؿٛد] 20[.
ثشاػبع غبِِت فت ؿذٜ، ػشػت ثٖی ؿى ؿذؿذٖ ساثغٝ ي ؼتميٕی ثبٌ ػشٝػت وٛچه ؿذ رساتُ] 18[، ا٘شطي ؿجٔىٝ ي ثّ ٛسي ]21[ دٔٔبي رٚٚة فبص داسد ]22[. اص ايٗ سٚ فبصٞٞبيی ثب دٔبي رٚٚةٚ ثبلاتش ث ػيّ ي آػيبوبسي ديشتش ث كٛست ثی ؿىُ دس ٔیآيٙٝٙذ. دسٝ اي پظٚ ٞؾ ا٘٘تظبس ٔیسٚٚد ووٝ ثب اػٕ بَ يش ٞبي٘يشٚٞبي ىب٘٘يىی، ثّ ٛسنٞبي TiO2 ،CuO ٚ CaO ثثٝ تشتيت تجذيتجذيُ ثثٝ فبص ثی ؿىؿىُ ؿ ٘ذ. ٞش چٙذ و عجك ٘تبيج ثذػت آٔ ذآٔذٜ ثّ ٛسنٞبي CaO ٚ CuO ثؼٝيبسِ ػشيغتش اص فبٖص سٚ تبي 2TiO ٚاسد فبص ثی ؿى ؿذ٘ذ و ديدِيُ ايٗ أٔش آ اػتُ و ا٘٘شطي اػ ب ؿذ ثثٝ ؿجىؿجىٝي فٝبص 2TiO ث ظٛس اػتحباػتحبِٝي پّّی ٛسفیَٔٛسفی آ٘بتبص ث س تبيٍُ كشف ٔیؿٛد اص ايٗ سٚ ، فبص 2TiO ديشتش اص فبصٞٞبي ديٍش ٚاسد فبص ثی ؿىُٚ ؿذ.

Frutos, M. A. de la Rubia, M. S. M. Gonzalez,
J. L. C. Kramer, J. L. G. Fierro, A. Quesada, فبص ثیؿىُ ثب اٛػتٛ وي ٔتشي CCTO
تبلًر واوً بلًًرکَای CCTO از فاز بی ضکل ب و ـبٞ ذٔـبٞذٜ ؿذ، فبص غّ ٛة CCTO ثشاػٖبٞعٖ ػٌبٛصٚ٘ٚوبس صيشٔ ث ي ؼتميٓٔؼتميٓ اص فبص ثی ؿىُ ، ثذٚ فبص ثّ ٛسي يب٘٘یٝ تٛـ٘ٝىيتـىيُ ٌشديذ. ب٘ ثّ ٛسنٞٞبي وتیجٍ گیری
دس ايٗ پظٚ ٞؾ، ثب اػتفبدٜ اص سٚٚؽ آِِيبطػبصي ىب٘٘يىی، ب٘ ثّ ٛسٖنٞبي CCTO ت ِيذ ؿذ٘ذ. عی فشآيٙٙذ وٛچهٛ ؿذ رسات ثّ ٛسنٞب تب حذ ب٘ ٔتشي ،اػ بَ وش٘ؾ ثثٝ ػيؼتٓ ،ثی ؿىُ ؿذ وبٔوبُٔ ثّ ٛسنٞبي ت بٔٔی فبصٞٞب ػپغ ج ا٘ ص٘٘ی ٚ سؿذ فبص پشٚٚػىبيت CCTO سخ دٚاد. اص ايٗ سٚ ، تـىيُ CCTO ث ػيّ ي فشآيٙٙذ آػيبوبسيٖ ٔیت ا٘ذ ثٝ ػ ثخؾ عجم ثٙٙذٝي ؿٛدٝ:
وٛچه ؿذ ثّ ٛسنٞب رسٝات فبصٞبي اٚ ي
ثی ؿىُ ؿذ فبصٞبيٚ ثّ ٛسي ووٝ ػشػت آآٖ ثثٝ ا٘شطي ؿجىٝ اي ٚ دٔبي رٚٚة فبصٞب ٚ ٞٓچ يچٙيٗ، اػتحبِاػتحبِٝي پّی ٛسفیٔٛسفی اثؼت اػت.
ج ا٘جٛا٘ٝ ص٘٘یٝ سؿذ ب٘٘ب٘ٛ ثّ ٛسنٞٞبي فبص CCTO اص فبص ثی ؿىُ و دٚس اٜيٗ بْ وش٘٘ؾِ ؿجى اي CCTO وبٞؾ يبفتٝ ا٘ذاص ي ثّ ٛسنٞٞب ثثٝ ديُ اص ثيثيٗ سفتٗ ػذػذْ تغجيك ؿجىٝ اٚي افضايؾ يبفت .

مىابع
T.T. Fang and H. K. Shiau, “ Mechanism for Developing the Boundary Barrier Layers of CaCu3Ti4O12,” J. Am. Ceram. Soc., 2004, 87., 2072–9.
J. F. Fernandez, P. Leret, J. J. Romero, J. de
CaO+3CuO+4TiO2 CCTO، تجّ ٛس فبص ثی ؿىُ ػجت تـىيُ ب٘ ثّ ٛسنٜٞٞبي CCTO ٔیٌٌشدد. ثب افِضايؾ ص ب آػيبوبسيٛ، ا٘ذاص ي ثّ ٛسنٞبي CCTO ث ديُ وبٞٞؾ ػذْ تغجيك ؿجى اي CCTO افضايؾٝ ٔیيبثذ و ػجت آٖصاد ؿذ وش٘ؾ ؿجىؿجىٝي CCTO
ٔیؿٛد ٚ دس پی آ سؿذ ب٘٘ب٘ٛ ثّ ٛسنٞبي CCTO سخ
ٔیدٞٞذ] 18[.
ش چٙٙذ و غبِِتٍ ا٘ذٖوی دس ٛسد تجّ ٛس فبص ثی ؿِىؿىُ جٛد داسد، أٔب پظٚ ـ شاپظٚٞـٍشاٖ تجّ ٛس فٔبص ثی ؿىُ سا ثثٝ ديدِيُ افضايؾ دٔب، عی آػيبوبسي دا٘ؼت ا٘٘ذ] 23[، ِی ثب ت جتٛجٝ ث ايٗ و ايٗ فشآيٙٙذ ث يٝ وبٔ ؿ بخت ـذٜ ،
غبِؼبت صيبدي ثشاي اسايٝ ي يهٝ٘ٛ ػبصٚٚوبُس ٔؼتجش ٘يٝبص د٘اسد.

and M. A. Garcia, “Proofs of the Coexistence of Two Magnetic Contributions in Pure and Doped CaCu3Ti4O12 Giant Dielectric Constant Ceramics,” J. Am. Ceram. Soc., 2009, 92., 2311–8.
T. B. Adams, D. C. Sinclair, and A. R. West, „„Influence of Processing Conditions on the Electrical Properties of CaCu3Ti4O12 Ceramics,” J. Am. Ceram. Soc., 2006, 89., 3129–35.
P. B. A. Fechine, A. F. L. Almeida, F. N. A. Freire, M. R. P. Santos, F.M.M. Pereira, R. Jimenez, J. Mendiola, and A.S.B. Sombra,
„„Dielectric Relaxation of BaTiO3 (BTO)– CaCu3Ti4O12 (CCTO) Composite Screenprinted Thick Films at Low Temperatures,” Mater. Chem. Phys., 2006, 96., 402–.8

Copper Titanate Obtained by Ethylene diamine tetra acetic acid gel combustion,” Mater. Chem. Phys., 2010, 124., 580–6.
J. Xue, D. Wan, S.E. Lee, and J. Wang,
“Mechanochemical Synthesis of Lead Zirconate Titanate from Mixed Oxides,” J. Am. Ceram. Soc., 1999, 82., 1687–92.
R. Amini, M. J. Hadianfard, E. Salahinejad, M. Marasi, and T. Sritharan, „„Microstructural phase evaluation of highnitrogen Fe–Cr–Mn alloy powders synthesized by the mechanical alloying process,” J. Mater. Sci, 2009, 44., 136-48.
S. K. Manik, and S. K. Pradhan,
„„Microstructure Characterization of Ball-millprepared Nanocrystalline CaCu3Ti4O12 by Rietveld Method,” Physica E, 2006, 33., 160– 168.
C. Suryanarayana, “Recent Advances in the Synthesis of Alloy Phases by Mechanical Alloying/Milling,” Metal. Mater. Int., 1996, 2., 195-209.
J. Eckert, L. Schultz, and K. Urban, “Progress of Quasicrystal Formation During Mechanical Alloying in Al-Cu-Mn and the Influence of the Milling Intensity,” Z. Metallkd.,1990, 81, 862-868.
A. R. Miedema, P. F. de Chatel, and F. R.
de Boer, “Cohesion in Alloys-Fundamentals of a Semi-empirical Model,” Physica B, 1980, 100., 1-28.
D . M . Rowe, Thermoelectrics Handbook, Macro to Nano; 19: 1–18, CRC Press, 2006.
D. Kuscer, J. Holc, and M. Kosec,
„„Mechano-Synthesis of Lead–Magnesium– Niobate Ceramics,” J. Am. Ceram. Soc., 2006, 89., 3081–8.
D. Kuscer, E. T. Sturm, J. Kovac, and M. Kosec, „„Characterization of the Amorphous
Phase and the Nanosized Crystallites in HighEnergy-Milled Lead–Magnesium–Niobate Powder,” J. Am. Ceram. Soc., 2009, 92., 1224– 122.9
C. Suryanarayana, Mechanical Alloying and Milling; pp. 183–241. CRC Press, 2004.

تيتب٘بت
Y. Q. Tan, J. L. Zhang, W. T. Hao, G. Chen,
W. B. Su, and C. L. Wang, „„Giant DielectricPermittivity Property and Relevant Mechanism of Bi2/3Cu3Ti4O12 ceramics,” Mater. Chem. Phys., 2010, 124., 1100–4.
D. Mandal, A. K. Rai, D. Kumar, and O. Parkash, „„Dielectric Properties of the Ca1−xLaxCu3Ti4−xCoxO12 System (x = 0.10, 0.20 and 0.30) Synthesized by Semi-wet Route,” . Alloy. Compd., 2009, 478., 771–6.
Thomas, K. Dwarakanath, K. B. R. Varma and T. R. N. Kutty, „„Synthesis of Nanoparticles of the Giant Dielectric Material,
CaCu3Ti4O12 from a precursor route,” J. Therm. Anal. Calorim., 2009, 95., 267–72.
B.S. Prakash and K. B. R. Varma, „„Effect of Sintering Conditions on the Microstructural, Dielectric, Ferroelectric and Varistor
Properties of CaCu3Ti4O12 and La2/3Cu3Ti4O12 Ceramics Belonging to the High and Low Dielectric Constant Members of ACu3M4O12 (A = alkali, alkaline-earth metal, rare-earth metal or vacancy, M = transition metal) family of oxides,” Physica B., 2008, 403., 2246–54. 9- K. Chen, Y. F. Liu, F. Gao, Z .L. Du, J. M. Liu, X. N. Ying, X. M. Lu, and J. S. Zhu, „„Ti Deficiency Effect on the Dielectric Response of CaCu3Ti4O12 Ceramics,” Solid. State. Commun., 2007, 141., 440–4. 10- M. A. Subramanian, and A. W. Sleight, „„ACu3Ti4O12 and ACu3Ru4O12 Perovskites: High Dielectric Constants and Valence
Degeneracy,” Solid. State. Sci., 2002, .4, 347– 51.
S. W. Choi and S. H. Hong, “Effect of Al Doping on the Electric and Dielectric
Properties of CaCu3Ti4O12,” J. Am. Ceram. Soc., 2007, 90., 4009–.11
D. L. Sun, A. Y. Wu, and S. T. Yin, „„Structure, Properties, and Impedance Spectroscopy of CaCu3Ti4O12 Ceramics
Prepared by Sol–Gel Process,” J. Am. Ceram. Soc., 2008, 91., 169–.37
F. Amaral, M. Valente, and L. C. Costa, „„Synthesis and Characterization of Calcium
پیًًستَا
جذٚجذَٚ 1- تشويت ؿيٕٕيبيی پ دسٞٞبي ثذػت آٔ ذٜ دس ص بٖصٔبٖٞبي بٌٌٛ٘بٌٖٛ آػيبوبسي.

(
h)

(

h)

تيتب٘٘بت

ؿىُ 1- ٘تبيج XRD پ دسٞٞبي فؼبفؼبَ ػبصي ىب٘٘يىی ؿذٜ دس ص بٖصٔبٖٞبي بٌٌٛ٘بٌٖٛ.

ؿىُ 2- تغييشات ا٘ذاصٜ ي ثّ ٛسنٞبي ٔٛادٛاد اٚ يٝ ٚ فبص CCTO
دس ص بٖصٔبٖٞبي بٌٌٛ٘بٌٖٛ آػيبوبسي.

ؿىُ 3- تغييشات وش٘٘ؾ ؿجىٝ ٞبي ثّ ٛسي ثب تغييش ص بٖ آػيبوبسي.

ؿىُ 4- تلٛيش صٔ يصٔيٙٝ سٚ ؿٗ يىشٚ ػىٛح اِىتشٚ ٘ی ػجٛسي اص پٛدس CCTO پغ اص 256 ػبػت آػيبوبسي. تيتب٘٘بت



قیمت: تومان


پاسخ دهید