Uniwersytet Śląski

Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach

Zakład Elektroceramiki Funkcjonalnej

PRACOWNIA NAUKI O MATERIAŁACH-

TWORZYWA CERAMICZNE

Ćwiczenie 7

Badanie temperaturowej zależności

przenikalności elektrycznej BaTiO3 i TGS

Cel ćwiczenia:

  1. Zapoznanie się z pojęciami: dielektryki, ferroelektryki,

  2. Przemiana fazowa pierwszego rodzaju.

  3. Przemiana fazowa drugiego rodzaju.

Przebieg ćwiczenia:

1. Zanotować rozmiary geometryczne badanej próbki.

Ceramika

BaTiO3

Monokryształ

TGS

a = 4 mm

b = 3,8 mm

d = 0,31 mm

a = 3,6 mm

b = 6 mm

d = 1,22 mm

0x01 graphic

0x08 graphic
2. Zmontować układ pomiarowy.

  1. Dla ceramicznego tytanianu baru BaTiO3 stopniowo podwyższać temperaturę badanej próbki regulując prąd i napięcie w zasilaczu PROTEC 3003 (potencjometry oznaczone VADJ. i AADJ.). Notować pojemność (C) z mostka pojemności E-315A i tg kąta strat dielektrycznych (tg δ) w zakresie od temperatury pokojowej do 200°C, co 5°C podczas grzania i chłodzenia. Wyniki zanotować w tabeli.

    2. T [°C]

    U [mV]

    C [F]

    tgδ

    1. Dla monokryształu TGS wykonać analogicznie pomiary w zakresie od temperatury pokojowej do 800C (od temperatury pokojowej do 400C co 50C; od400C do 600C co 20C; od 600C do 800C co 50C) podczas grzania i chłodzenia. Wyniki zanotować
      w tabeli.

    Uwaga: zagrzanie monokryształu TGS powyżej 900C spowoduje jego zniszczenie !

    0x08 graphic
    Tabela termopary żelazo - konstantan [mV]

    II. Obliczenia

    Dla obydwu próbek:

    1. Narysować wykresy 0x01 graphic
    .

    2. Narysować wykresy 0x01 graphic
    .

    3. Narysować wykresy 0x01 graphic
    .

    4. Z wykresów odczytać temperaturę Curie, temperaturę Curie-Weissa i stałą Curie Weissa.

    Zagadnienia do kolokwium:

    1. Dielektryki.

    2. Ferroelektryki I i II rodzaju (przejścia fazowe I i II rodzaju); przenikalność dielektryczna.

    3. Pojęcia: kondensator, pojemność kondensatora płaskiego.

    4. Prawo Curie-Weissa. Odczytywanie temperatury i stałej Curie-Weissa.

    Literatura:

    [1]. J.Dudek, „Technologia, własności i zastosowanie ceramiki ferroelektrycznej”
    (skrypt UŚ, nr 357).

    [2]. R.Pampuch, S.Błażewicz, G.Górny, „Materiały ceramiczne dla elektroniki”,
    Wyd.AGH(1993)

    [3]. R.Skulski, „Rozmycie przemian fazowych w wybranych grupach ferroelektryków
    i relaksorach” , Wyd. UŚ (1999).

    ___________________________________________________________________

    Pracownia nauki o materiałach

    0x01 graphic