Effect of alumina or zirconia particles on the performance of lead-free BCZT piezoceramics
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F24%3APU152399" target="_blank" >RIV/00216305:26620/24:PU152399 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/68081723:_____/24:00602470
Výsledek na webu
<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884224047187" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884224047187</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.10.199" target="_blank" >10.1016/j.ceramint.2024.10.199</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Effect of alumina or zirconia particles on the performance of lead-free BCZT piezoceramics
Popis výsledku v původním jazyce
The barium titanate derivative Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3 (BCZT) offers high dielectric and piezoelectric performance but has poor mechanical properties. Ceramic composite materials combining BCZT with tougher Al2O3 or ZrO2 could be the solution to the inherent brittleness of electroceramics. This work focuses on BCZT with 1–5 vol% addition of reinforcing phase dispersed in the microstructure. While hardness was improved in all composites, especially in ZrO2-reinforced BCZT, toughness was positively affected only by Al2O3. The chemical reactivity of BCZT during sintering resulted in the formation of new barium aluminate phases at the grain boundaries and possibly also within the grains, which affected the electrical properties of the composites. The addition of zirconia resulted in the formation of BaZrO3 or Ba(Zr,Ti)O3, which is a natural part of the BCZT solid solution and shifts the phase composition towards relaxor behaviour. ZrO2-reinforced composites exhibited higher permittivity but lower ferroelectric properties, accompanied by a substantial Curie temperature decrease.
Název v anglickém jazyce
Effect of alumina or zirconia particles on the performance of lead-free BCZT piezoceramics
Popis výsledku anglicky
The barium titanate derivative Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3 (BCZT) offers high dielectric and piezoelectric performance but has poor mechanical properties. Ceramic composite materials combining BCZT with tougher Al2O3 or ZrO2 could be the solution to the inherent brittleness of electroceramics. This work focuses on BCZT with 1–5 vol% addition of reinforcing phase dispersed in the microstructure. While hardness was improved in all composites, especially in ZrO2-reinforced BCZT, toughness was positively affected only by Al2O3. The chemical reactivity of BCZT during sintering resulted in the formation of new barium aluminate phases at the grain boundaries and possibly also within the grains, which affected the electrical properties of the composites. The addition of zirconia resulted in the formation of BaZrO3 or Ba(Zr,Ti)O3, which is a natural part of the BCZT solid solution and shifts the phase composition towards relaxor behaviour. ZrO2-reinforced composites exhibited higher permittivity but lower ferroelectric properties, accompanied by a substantial Curie temperature decrease.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
20504 - Ceramics
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
CERAMICS INTERNATIONAL
ISSN
0272-8842
e-ISSN
1873-3956
Svazek periodika
50
Číslo periodika v rámci svazku
24
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
11
Strana od-do
53491-53501
Kód UT WoS článku
001374709300001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85206634413