Study of the Aid Effect of CuO-TiO2-Nb2O5 on the Dielectric and Structural Properties of Alumina Ceramics

2023

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/ma16145018
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The aim of this work is to study the structural, dielectric, and mechanical properties of aluminum oxide ceramics with the triple sintering additive 4CuO-TiO2-2Nb2O5. With an increase in sintering temperature from 1050 to 1500 °C, the average grain size and the microhardness value at a load of 100 N (HV0.1) increased with increasing density. It has been shown that at a sintering temperature of 1300 °C, the addition of a 4CuO-TiO2-2Nb2O5 additive increases the low-frequency permittivity (2–500 Hz) in alumina ceramic by more than an order of magnitude due to the presence of a quadruple perovskite phase. At the same time, the density of such ceramics reached 89% of the theoretical density of α-Al2O3, and the microhardness value HV0.1 was 1344. It was observed that the introduction of 5 wt.% 4CuO-TiO2-2Nb2O5 in the raw mixture remarkably increases values of shrinkage and density of sintered ceramics. Overall, the results of this work confirmed that introducing the 4CuO-TiO2-2Nb2O5 sintering additive in the standard solid-phase ceramics route can significantly reduce the processing temperature of alumina ceramics, even when micron-sized powders are used as a starting material. The obtained samples demonstrated the potential of α-Al2O3 with the triple additive in such applications as electronics, microwave technology, and nuclear power engineering.