Структурные И Электрические Свойства Стеклокерамических Сегнетоэлектрических Композитных Материалов

Abstract

Материалы, обладающие одновременно высокой диэлектрической проницаемостью и высокой электрической прочностью, актуальны для использования в современной ВЧ электротехнике в составе конденсаторов высокой энергетической плотности, систем преобразования энергии, мощных передающих антенн. Наиболее перспективными материалами для применения в вышеупомянутых устройствах являются сегнетоэлектрики, обладающие высокой диэлектрической проницаемостью и электрической нелинейностью. Для увеличения электрической прочности сегнетоэлектрических материалов сегодня разрабатываются композитные структуры на основе смешения сегнетоэлектриков с линейными диэлектриками – материалами, обладающими малой диэлектрической проницаемостью, но высокой электрической прочностью. Преимуществом такого подхода является возможность создания новых многокомпонентных материалов с недостижимыми ранее свойствами и возможность регулировать компонентный состав, размеры включений и электрические свойства композитов в широких пределах. На основе пористого калийжелезосиликатного стекла (KFeSi), полученного методом ионного обмена, синтезированы стеклокерамические материалы, содержащие титанат бария с целью использования для СВЧ применений. Показано, что отжиг стеклокерамических конструкций в кислородной среде положительно влияет на их структурные и электрические характеристики. Стеклокерамические конструкции демонстрируют значительное увеличение диэлектрической проницаемости и снижение потерь после высокотемпературной обработки в кислороде.