Effects of mechanical activation on the sintering and dielectric properties of oxide-derived PZT

Lee, S.E; Xue, Junmin; Wu, Dongmei; Wang, J

doi:10.1016/s1359-6454(99)00141-x

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“…Conducting MC processing for longer than 3.6 ks actually decreased sinterability as milling time increased. Although there are several instances of research on the MC synthesis of perovskite crystals, they all reported that longer MC processing time increased sintered density, [8,9] which contradicts our observation of decreased density. There are two conceivable reasons for this density decrease: (1) nonuniform sintering due to the presence of tightly agglomerated coarse powder (Fig.…”

Section: Discussioncontrasting

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“…Recently much work has been done on the synthesis of composite oxide ceramic powders created by the mechanochemical (MC) method, and there are reports on the various interesting phenomena that arise. [7] In particular Wang et al [8,9] performed MC synthesis of mostly Pb-based piezoelectric ceramics, and successfully obtained single-phase, high-density perovskite sintered materials with short milling time. There is also a report that sintered materials with sub-micrometer crystal grain sizes have been obtained from PLZT powder synthesized using the MC method.…”

Section: Introductionmentioning

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Mechanochemical Synthesis of Piezoelectric PLZT Powder [Translated]<sup>†</sup>

Takagi

Watanabe

2003

KONA

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Section: Introductionmentioning

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Mechanochemical Synthesis of Piezoelectric PLZT Powder [Translated]<sup>†</sup>

Takagi

Watanabe

2003

KONA

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“…El método de activación mecanoquímica y mecanosíntesis fue, en principio, aplicado para la síntesis de aleaciones, aunque poco a poco, desde no hace mucho tiempo, se va desarrollando para la preparación de óxidos metaestable o con propiedades optimizadas para diversos fines (37,38). En los últi-mos tiempos, la técnica de activación mecanoquímica ha sido también aplicada para la obtención de cerámicas ferro-piezoeléctricas relacionadas con los PZT (39,40), comprobándose una gran mejoría, en cuanto a la pureza de los materiales preparados y sus respuestas eléctricas.…”

Section: Importancia De Los Metodos De Síntesis Utilizadosunclassified

Óxidos con estructura tipo perovsquita laminar: síntesis, características estructurales y propiedades eléctricas

Castro¹

2002

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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Los óxidos tipo Aurivillius presentan una estructura perovsquita laminar, constituida por el apilamiento de capas tipo perovsquita [A n-1 B n O 3n+1 ] y capas [Bi 2 O 2 ]. Se estudia la estabilidad estructural de estos óxidos en función de los radios iónicos de los cationes que participan en ellos y de la influencia de pares electrónicos libres (ns 2 ) asociados a los cationes que constituyen la capa de bismuto. Se han puesto a punto métodos alternativos que permiten optimizar las condiciones de síntesis y abaratar los sistemas de producción, como el de activación mecanoquímica. Se muestran ejemplos de fases de Aurivillius, en los que se pone de manifiesto las propiedades ferro-piezoeléctricas y de conductividad iónica de estos materiales. La mesoestructura y propiedades ferro-piezoeléctricas se ven netamente mejoradas gracias a la utilización del método mecanoquímico. Se demuestra que la T c es fuertemente dependiente de la estructura cristalina, la cual depende del tamaño y naturaleza de los cationes que constituyen cada fase. La conductividad iónica en estos materiales se produce por salto de iones oxígeno entre posiciones ocupadas y vacantes en la capa perovsquita, mientras que es insensible a la presencia de vacantes aniónicas en la capa de bismuto. Tratamientos mecánicos permiten el reciclado de ciertos materiales deteriorados en ciclos térmicos. Palabras clave: Perovsquitas laminares; pares electrónicos no enlazados; activación mecanoquímica; ferro-piezoelectricidad; conductividad iónica. Layered Perovskite Oxides: Synthesis, Structural Characteristics and Electrical PropertiesThe Aurivillius type oxides show a layered perovskite structure, built up by the interleaved of perovskite [A n-1 B n O 3n+1 ] and [Bi 2 O 2 ] sheets. The structural stability of these oxides is presented as a function of the ionic radii and lone pair of electrons (ns 2 ) of cations. New mechanochemical activation synthesis methods have been used in order to facilitate the preparation of Aurivillius phases and to cheapen their production systems. Some Aurivillius ferro-piezoelectric and ionic conductors examples are shown. The mesostructure and ferro-piezoelectric properties are improved by processing materials from mechanochemically activated amorphous powdered precursors. Change in unit-cell volume of these materials, by means of cationic substitutions, are responsible for the changes of their T c . Ionic conductivity in Aurivillius oxides occurs by hopping between neighboring oxygen positions within perovskite layer while ion migration within bismuth layer would have a negligible contribution. Mechanical processes can recycle some of these materials, damaged by consecutive thermal treatments. INTRODUCCIÓNLos óxidos pertenecientes al tipo estructural de las perovsquitas son conocidos por el gran número de propiedades físi-cas de interés que pueden presentar, las cuales pueden controlarse atendiendo a tres aspectos: la composición química, puesto que es posible realizar dopados y sustituciones catió-nicas en ellos; la estructura c...

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“…In the case of ceramics processing, MA was successfully utilized to produce the materials in powder form with a nanocrystalline structure and high compositional homogeneity [24][25][26][27][28][29][30]. By employing this method, not only the desired structure can be directly formed without any further processing, but also the calcination process which is typically required in the solid state routes can be reduced [31].…”

Section: Introductionmentioning

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