محمد مالکی شهرکی - دانشگاه مراغه، دانشکده فنی و مهندسی استادیار، الکتروسرامیک
محمدعلی بهره ور - پژوهشگاه مواد و انرژی کرج، پژوهشکده نیمه هادی ها دانشیار، الکتروسرامیک

در دهه اخیر، تیتانیات مس-کلسیم ( ( CaCu۳Ti۴O۱۲ توجهات زیادی را در حوزه مواد با ضریب دی الکتریک بالا به خود معطوف کرده است. ثابت دی الکتریک نسبی(( єr این ماده در بازه ۱۰۴- ۱۰۶ گزارش شده است که رقیب جدی برای خازن های بر پایه تیتانات باریم است. یکی از مشکلات مهم در این مواد، فاکتور اتلاف(Tanδ ) بالای آنها می باشد که این عیب در زمان سینترینگ طولانی بمنظور افزایش ضریب دی الکتریکی، افزایش چشمگیری می یابد. هدف از این تحقیق، افزودن اکسید مس اضافی به تیتانات کلسیم مس بمنظور افزایش رشد دانه در زمان سینتر کوتاه تر و بهبود خواص دی الکتریکی می باشد. ترکیبات مختلف CaCu۳+XTi۴O۱۲ که x=۰ , ۰.۱, ۰.۲۵ , ۰.۵ به روش واکنش شیمیایی حالت جامد از کلسیناسیون مخلوط پودری بدست آمده از مقادیر مناسب اکسید تیتانیوم و مس بهمراه کربنات کلسیم ساخته شده اند. پس از شکل دهی و سینترینگ دیده می شود که با افزایش مقدار اکسید مس اضافی از% ۰.۱ به% ۰.۵ مولی، اندازه متوسط دانه از ۶ میکرون به۳۰میکرون افزایش یافته است. ضریب دی الکتریکی نسبی تقریبا۰ از مقدار ۱۰۴ در ترکیب حاوی% ۰.۱ به مقدار ۱۰۵ در ترکیب حاوی% ۰.۵ مس اضافی افزایش یافته است. خواص دی الکتریکی بهینه در ترکیب حاوی ۰.۲۵% مولی مس اضافی پس از ۶ ساعت زمان سینترینگ با ضریب دی الکتریکی نسبی۴*۱۰۴ با مقدار فاکتور اتلاف ۰.۰۲۵ مشاهده شد در حالی که نمونه بدون مس اضافی پس از ۱۲ ساعت زمان سینترینگ دارای ضریب دی الکتریکی در حدود ۲*۱۰۴ با فاکتور اتلاف ۰.۱۷ است.

تیتانیوم کلسیم مس، مس اضافی، ضریب دی الکتریک نسبی، فاکتور اتلاف