Elektrotehnìka ta Elektroenergetika (Mar 2020)
Исследование частотной зависимости электрической проводимости пьезокерамики ЦТС
Abstract
Цель работы. Исследовать частотную зависимость электрической проводимости пьезокерамики на основе твердых растворов оксидов цирконата-титаната свинца. Методы исследования. Для получения частотной зависимости электрической проводимости пьезокерамики на основе твердых растворов оксидов цирконата-титаната свинца использовалась методика измерения сопротивления образца с нанесенными на его противоположные грани электродами. По полученному значению сопротивления вычислялось значение электрической проводимости образца при различных частотах. Полученные результаты. Авторами получена частотная зависимость удельной электрической проводимости пьезокерамики ЦТС-22 на основе твердых растворов оксидов цирконата-титаната свинца в диапазоне частот 0 20 кГц увеличение удельной электрической проводимости прекращалось, и при частотах ν > 30 кГц ее значение выходило на насыщение. Максимальное значение удельной электрической проводимости γ = 0,55 . 10-6 Ом-1.м-1 было получено при частоте 60 кГц. Проведен анализ частотной зависимости удельной электрической проводимости пьезокерамики ЦТС-22 в диапазоне частот 0 20 кГц происходит нарушение степенного закона и удельная электрическая проводимость постепенно увеличивается, не выходя на насыщение. Научна новизна. Исследована частотная зависимость электрической проводимости пьезокерамики ЦТС-22 в диапазоне частот 0 < ν < 60 кГц. Установлено, что удельная электрическая проводимость пьезокерамики ЦТС-22 повышается с увеличением частоты электрического поля и в диапазоне частот 0 < ν < 10 кГц характер ее изменения соответствует степенному закону А. Иончера. Механизм изменения электрической проводимости обусловлен прыжковой проводимостью ионов и поляронов в диэлектрике и объясняется запаздыванием медленных механизмов поляризации. Характер зависимости удельной электрической проводимости пьезокерамики ЦТС-19 обусловлен тем, что процессы поляризации не дают заметного вклада в дисперсию электрической проводимости не поляризованной пьезокерамики и запаздывания медленных механизмов поляризации не наблюдается. Практическая ценность. При эксплуатации пьезокерамики на основе твердых растворов оксидов цирконата-титаната свинца необходимо учитывать существенную зависимость ее электрической проводимости от частоты переменного электрического поля. Результаты исследований могут быть использованы для изучения механизма электрической проводимости пьезокерамических материалов на основе твердых растворов оксидов цирконата-титаната свинца, эксплуатируемых в электротехнических и электронных изделиях при воздействии переменных электрических полей различных частот.
Keywords
