محمد مالکی شهرکی

در دهه اخیر، تیتانیات مس-کلسیم ( CaCu3Ti4O12 ) توجهات زیادی را در حوزه مواد با ضریب دی الکتریک بالا به خود معطوف کرده است. ثابت دی الکتریک نسبی(r є ) این ماده در بازه 106-104 گزارش شده است که رقیب جدی برای خازن های بر پایه تیتانات باریم است. یکی از مشکلات مهم در این مواد، فاکتور اتلاف(Tanδ) بالای آنها می باشد که این عیب در زمان سینترینگ طولانی بمنظور افزایش ضریب دی الکتریکی، افزایش چشمگیری می یابد. هدف از این تحقیق، افزودن اکسید مس اضافی به تیتانات کلسیم مس بمنظور افزایش رشد دانه در زمان سینتر کوتاه تر و بهبود خواص دی الکتریکی می باشد. ترکیبات مختلف CaCu3+XTi4O12 که x=0, 0.1, 0.25 , 0.5 به روش واکنش شیمیایی حالت جامد از کلسیناسیون مخلوط پودری بدست آمده از مقادیر مناسب اکسید تیتانیوم و مس بهمراه کربنات کلسیم ساخته شده اند. پس از شکل دهی و سینترینگ دیده می شود که با افزایش مقدار اکسید مس اضافی از% 0.1 به% 0.5 مولی، اندازه متوسط دانه از 6 میکرون به30 میکرون افزایش یافته است. ضریب دی الکتریکی نسبی تقریباً از مقدار 104 در ترکیب حاوی% 0.1 به مقدار 105 در ترکیب حاوی% 0.5 مس اضافی افزایش یافته است. خواص دی الکتریکی بهینه در ترکیب حاوی %0.25 مولی مس اضافی پس از 6 ساعت زمان سینترینگ با ضریب دی الکتریکی نسبی104*4 با مقدار فاکتور اتلاف 0.025 مشاهده شد در حالی که نمونه بدون مس اضافی پس از 12 ساعت زمان سینترینگ دارای ضریب دی الکتریکی در حدود 104*2 با فاکتور اتلاف 0.17 است.