Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

пентаоксидов Nb2O5, Ta2O5 и смешанных пентаоксидов Ta2yNb2(i-y)O5. В керамике из соосажденных пентаоксидов Ta2yNb2(i-y)O5 наблюдается заметное снижение температуры Кюри, а также более высокие значения высокочастотной диэлектрической проницаемости и ионной проводимости. В образце, синтезированном при высоком давлении, существенно возрастает величина диэлектрической проницаемости и ионной проводимости, в сравнении с образцом, синтезированным при нормальном давлении. Ключевые слова: сегнетоэлектрик, твердые растворы, соосажденные пентаоксиды, твердофазное взаимодействие, высокое давление. EFFECT OF INITIAL PREHISTORY OF COMPONENTS AND VARIOUS METHODS FOR THE SYNTHESIS ON THE PROPERTIES OF FERROELECTRIC SOLID SOLUTIONS OF LixNa 1 .xTayNb 1 .yO 3 WITH PEROVSKITE STRUCTURE V.V. Efremov, M.N. Palatnikov, V.A. Sandler, V.T. Kalinnikov I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Kola Science Centre o f the RAS, Apatity, Russia Abstract The results of studies of the dielectric properties and conductivity of ferroelectric solid solution with a perovskite structure, synthesized as in the normal (conventional ceramic technology), and high pressure in a temperature range of 290-750 Kand a frequency of 25-106 Hz, are given. Synthesis samples, prepared under normal pressure, with different concentrations of Ta was carried out on the individual pentaoxide Nb2O5, Ta2O5 and mixed pentoxide Ta2yNb2(1-y)O5. The ceramics of coprecipitated pentoxide Ta2yNb2(1-y)O5 demonstrate a noticeable decrease in the Curie temperature and higher values of high dielectric constant and ionic conductivity. The sample synthesized at high pressure, significantly increases the dielectric constant and ionic conductivity as compared with the sample synthesized at atmospheric pressure. Keywords: erroelectric, solid solutions, coprecipitated pentoxides, solid-phase interaction, high pressure. Известно, что сегнетоэлектрические твердые растворы (СЭ ТР) со структурой перовскита на основе ниобата натрия представляют интерес с прикладной точки зрения, так как обладают относительно низкой плотностью и диэлектрической проницаемостью, высокими пьезоэлектрическими характеристиками и значениями скорости звука [1, 2]. Кроме того, материалы этой группы не содержат свинец, поэтому их промышленное производство удовлетворяет современным экологическим требованиям. В ряде работ, в частности [3-5], описаны синтез и сравнительные исследования физических свойств СЭ ТР LixNa1-xTa>,Nb1->,O 3 , полученных при высоком (ВД) и нормальном давлении (НД). Показано, что термобарическая обработка оказывает существенное влияние на взаимную растворимость компонентов и условия структурного упорядочения в особых концентрационных точках, ограниченных ТР. Показано, что при синтезе в условиях ВД область существования керамических ТР LixNa1-xTarNb1-rO 3 со структурой перовскита существенно расширяется. Помимо способа получения керамических образцов, значительное влияние на свойства ТР LixNa1-xTarNb1-rO 3 может оказывать технология синтеза исходной шихты [3-5]. В настоящей работе приводятся результаты сравнительных исследований влияния как технологии синтеза исходной шихты, так и способа синтеза на диэлектрические свойства и проводимость СЭ ТР с общей формулой LixNa1-xTarNb1-rO3со структурой перовскита. Методика эксперемента Синтез СЭ ТР с общей формулой LixNa1-xTarNb1-rO3 со структурой перовскита осуществлялся методом твердофазного взаимодействия как при нормальном (обычная керамическая технология), так и высоком давлении. При этом синтез образцов, полученных при нормальном давлении, с различной концентрацией Та проводился из индивидуальных пентаоксидов Nb2O5, Ta2O5 и смешанных пентаоксидов Ta2rNb2(1-r)O5 с содержанием катионных примесей на уровне < 5-10-4 мас. % и карбонатов Li2CO3 и Na2CO3 квалификации «ОсЧ». Методы получения соосажденных из фторидных растворов гомогенных мелкодисперсных порошков смешанных пентаокисдов Ta2rNb2(i-r)O5и методика получения керамических образцов детально описана в [6]. Гомогенность распределения катионов по объему керамических образцов обусловливалась тщательной гомогенизацией исходной реакционной смеси путем ее долговременного смешения в шаровой мельнице КМ-1, двухстадийным методом синтеза шихты СЭ ТР с промежуточным помолом и перемешиванием спеков, а также длительным высокотемпературным (1220-1270°С) спеканием керамики. Синтез при высоком давлении осуществлялся на прессовой установке ДО 138А. Синтез образцов производился под давлением Р = 6 ГПа и температуре Т = 1100 и 1500°С [4-6]. Плотность образцов нормального давления составляла не менее 95%, а образцов высокого давления - 97% от теоретической. Фазовый анализ образцов проводился с помощью дифрактометра ДРОН-2 (CuK -излучение) 343