W YTWARZANIE TYTANIANU BAROWO - STRONTOWEGO Barbara Bogdańska, Dymitr Hryciuk, Jaromir Smętek, Zuzanna Święcka, Ewa Zwolińska Opiekun: dr inż. Bogdan Ulejczyk Materiały wytwarzane na bazie tytanianów baru z różnymi domieszkami (np. tlenków żelaza, niklu, manganu), dzięki możliwości znaczących zmian ich względnej przenikalności elektrycznej (np. w zakresie od 1000 do 6000) w funkcji przyłożonego napięcia polaryzującego, dają szansę na realizację nowych typów układów mikrofalowych cechujących się wieloma istotnymi zaletami. W literaturze znaleźć można wiele metod syntezy tytanianu barowo – strontowego, m. in: Reakcja w fazie stałej proszków BaTiO 3 i SrTiO 3, Reakcja w fazie stałej mieszaniny węglanów baru i strontu (BaCO 3 i SrCO 3 ) oraz tlenku tytanu (TiO 2 ) Synteza metodą zol-żel ze związków organicznych: octanu baru [Ba(Ac) 2 ], octanu strontu [Sr(Ac) 2 ] i butanolanu tytanu [(C 4 H 9 O) 4 Ti] Synteza z uwodnionego dwutlenku tytanu oraz wodorotlenku barowego i strontowego w roztworze wodnym. Domieszki stosuje się, aby zmienić budowę i wynikające z niej właściwości danego materiału. Otrzymywanie BST metodą reakcji podstawienia w fazie stałej: 0.65 BaCO SrCO 3 + TiO 2 Ba 0.65 Sr 0.35 TiO 3 + CO 2 ↑ Otrzymywanie BST metodą reakcji podstawienia w fazie stałej: 0.65 BaCO SrCO 3 + TiO 2 Ba 0.65 Sr 0.35 TiO 3 + CO 2 ↑ 1350°C BST charakteryzuje się:  wysoką względną przenikalnością elektryczną,  niską gęstością prądu upływu,  znikomym efektem starzenia i zmęczenia,  wybitnymi właściwościami piroelektrycznymi,  niską wartością tangensa kąta strat, Głównym zastosowaniem BST są elementy przestrajalne mikrofalowo – np. anteny telefonii komórkowych. Skala produkcji: 100 kg/szarżę 9,6 tony/rok Zysk netto: 1152 zł/kg produktu Bibliografia: M. Szafran, E. Bobryk, E. Jaszczyszyn, J. Modelski, Kompozyty ceramiczno – polimerowe dla zastosowań mikrofalowych, Polish Ceramic Biulletin, Ceramics 79, 2003, Yun Ye, Tailiang Guo, Dielectric properties of Fe-doped Ba 0.65 Sr 0.35 TiO 3 thin films fabricated by the sol – gel method. Ceramics International 35 (2009) Xiaofeng Wang, Yuanfang Qu, Structural and dielectric properties of Y 2 O 3 - doped BST Ceramics. Trans. Tjanjin Univ. 2009, 15: Wencheng Hu, Chuanren Yang, Wanli Zhang, Fabrication and characteristics of La, Cd and Sn doped BST thin films by sol – gel method. Springer Science+Business Media 19 (2008) Mi-Hwa Lim, Hyun-Suk Kim, Frequency and voltage dependent dielectric properties of Ni-doped Ba 0.6 Sr 0.4 TiO 3 thin films. Journal of Electroceramics 13 (2004) S. K. Sang, C. Jun-Ki, K. In-Sung, Dielectric properties of ferroelectric (Ba 0.6 Sr 0.4 )TiO 3 thick films prepared by tape-casting, J Electroceram (2006) 17: A. Ioachim, H.V. Alexandru, C. Berbecaru, S. Anthone, Dopant influence on BST ferroelectric solid solutions family, Materials Science and Engineering, 26 (2006) S. Basu, A. Verma, D. C. Agrawal, Effect of uniform and periodic doping by Ce on the properties of barium strontium titanate thin films, J Electroceram (2007) 19: [9] Zgłoszenie patentowe nr , 5 edycja Międzynarodowej Klasyfikacji Patentowej nr C01G 23/00 BST domieszkowany 5% mol Ni 2 O 3 Do zalet tych zaliczyć można:  prosty sposób sterowania układem (np. przesuwniki fazy czy też anteny ze sterowaną wiązką) przy równocześnie bardzo małym poborze mocy,  małe straty układu, małą wrażliwość na zmianę warunków zewnętrznych (np. temperatury otoczenia),  możliwość pracy przy dużych poziomach mocy,  mniejsze niż dla układów ferrytowych koszty wytwarzania