بررسي خواص دي الكتريكي تينانات مس-كلسيم دوپ شده با اكسيد مس اضافي

در دهه اخير، تيتانيات مس-كلسيم ( CaCu3Ti4O12 ) توجهات زيادي را در حوزه مواد با ضريب دي الكتريك بالا به خود معطوف كرده است. ثابت دي الكتريك نسبي(r є ) اين ماده در بازه 106-104 گزارش شده است كه رقيب جدي براي خازن هاي بر پايه تيتانات باريم است. يكي از مشكلات مهم در اين مواد، فاكتور اتلاف(Tanδ) بالاي آنها مي باشد كه اين عيب در زمان سينترينگ طولاني بمنظور افزايش ضريب دي الكتريكي، افزايش چشمگيري مي يابد. هدف از اين تحقيق، افزودن اكسيد مس اضافي به تيتانات كلسيم مس بمنظور افزايش رشد دانه در زمان سينتر كوتاه تر و بهبود خواص دي الكتريكي مي باشد. تركيبات مختلف CaCu3+XTi4O12 كه x=0, 0.1, 0.25 , 0.5 به روش واكنش شيميايي حالت جامد از كلسيناسيون مخلوط پودري بدست آمده از مقادير مناسب اكسيد تيتانيوم و مس بهمراه كربنات كلسيم ساخته شده اند. پس از شكل دهي و سينترينگ ديده مي شود كه با افزايش مقدار اكسيد مس اضافي از% 0.1 به% 0.5 مولي، اندازه متوسط دانه از 6 ميكرون به30 ميكرون افزايش يافته است. ضريب دي الكتريكي نسبتي تقريباً از مقدار 104 در تركيب حاوي% 0.1 به مقدار 105 در تركيب حاوي% 0.5 مس اضافي افزايش يافته است. خواص دي الكتريكي بهينه در تركيب حاوي %0.25 مولي مس اضافي پس از 6 ساعت زمان سينترينگ با ضريب دي الكتريكي نسبي104*4 با مقدار فاكتور اتلاف 0.025 مشاهده شد در حالي كه نمونه بدون مس اضافي پس از 12 ساعت زمان سينترينگ داراي ضريب دي الكتريكي در حدود 104*2 با فاكتور اتلاف 0.17 است.