Etude des caractéristiques microstructurales et électriques de la solution solide Pb1-x-ySmxNdy[(Zr0.55,Ti0.45)1-z ,z(Y2/3,Mo1/3)1/2,z(Y2/3,Ni1/3)1/2]O3 Dans le système quaternaire

Abstract

RESUME :

L’objectif principal de ce travail repose sur la synthèse, la caractérisation structurale et physique d’un nouveau matériau en céramique de type PZT et de structure pérovskite ABO3. Nous nous sommes intéressés à l’étude du système quaternaire . Deux séries d’échantillons ont été étudiés dans le but de trouver les compositions près de la frontière morphotropique de phase (FMP), Pb1-x-ySmxNdy[(Zr0.55,Ti0.45)1-z,z(Y2/3,Mo1/3)1/2,z(Y2/3,Ni1/3)1/2]O3 notamment avec x=y=0.02, z = 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 pour la section A et z=0.01 , x=y=0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 pour la section B. Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse par voie solide. Un traitement thermique a été appliqué sur ces compositions à différentes température : 1100°C ,1150°C ,1180°C successivement dans le but d’optimiser la température de frittage où la densité des échantillons est maximale (près de la densité théorique) et donc le produit est de meilleur qualité physique. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées telles que : la microscopie électronique à balayage (MEB), la diffraction des rayons X (DRX), l’analyse spectroscopique (IRTF) , l’Analyse spectrométrique dispersive en énergie (EDS) et l’analyse granulométrique laser. Des mesures diélectriques et piézoélectriques, en fonction de la composition, la température et la fréquence faites pour les différents échantillons ont montré que la réponse est optimale pour les compositions inclus dans la zone morphotropique. ABSTRACT :

The main objective of this work is about synthesis, structural and physical characterization of a new ceramics material PZT of perovskite structure ABO3.We are interested in the study of the quaternary system , Two sets of samples were studied in order to delimiting the compositions near the morphotropic phase boundary (MPB), Pb1-x-ySmxNdy[(Zr0.55,Ti0.45)1-z,z(Y2/3,Mo1/3)1/2,z(Y2/3,Ni1/3)1/2]O3, in particular with z= 0.01,0.03,0.05,0.07,0.1and x=y=0.02 for A set and z=0.01 , x=y=0.01,0.02,0.03,0.05,0.1 for B set. The samples selected for this study were prepared by the method of synthesis with solid way. A thermal treatment was applied to these compositions at different temperatures: 1100 ° C, 1150 ° C 1180 ° C successively in order to optimize the sintering temperature where the density of ceramics is maximum (near theoretical density) and therefore the product is better physical quality. Different techniques of characterization were used such as: scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) analysis , analysis spectroscopic (IRTF) , analysis by spectrometric energy dispersive (EDS) and laser particle size analysis. Dielectric and piezoelectric measurements, depending on the composition, temperature and frequency for different samples showed that the response is optimal for the compositions included in the morphotropic phase boundary.