Synthèse et caractérisation structurale de la solution solide (Na0.5, Bi0.5)xBa0.9-xMg0.1 TiO3

Abstract

Ce travail concerne l'étude de la solution (Na0.5, Bi0.5)xBa0.9−xMg0.1 TiO3 avec x=0,05 ; 0.1 ; 0, appartenant à la famille de composé cristallin du type BT. L’objectif de cette étude est l’élaboratoire d’un matériau sans plomb par voie solide et voire l’effet de l’addition d’une petite quantité de Na et Bi sur la structure de la solution. Les solutions solides étudiées ont été élaborées par réaction chimique à l’état solide. Un traitement thermique a été appliqué sur ces compositions à température de calcination 1180°C, avec une vitesse de chauffage 2°C/min et un temps de maintien 6h. Les analyses de DRX et IRFT confirme que le matériau obtenu est de structure pérovskite pure, sans présence de phase secondaire sauf la composition avec 10% de dopage elle contient des traces de BaCO3 et L’introduction d’un taux de dopage jusqu’à 10% n’agit pas sur le type de structure (elle est toujours quadratique) mais l’ajoute de 10% de dopage retardé la formation finale du composé. D'autres données extraites à partir de ces résultats de diffraction, c’est que l'augmentation du taux de dopage conduit à une diminution de volume de la maille, de paramètre a 𝑇 et une augmentation de paramètre cT. Les cristallites des différentes compositions ont toutes des tailles nanométriques et l'ajoute des dopants fait diminuer leurs tailles. La valeur minimale et obtenu pour x = 5 %. Mots clés : Calcination, BT, Structure Pérovskite, Céramique piézoélectrique. Abstract This work concerns the study of the solution(Na0.5, Bi0.5)xBa0.9−xMg0.1 TiO3 with x = 0,05; 0.1; 0, belonging to the crystalline compound family of type BT. The objective of this study is the development of a solid lead-free material and even the effect of the addition of a small amount of Na and Bi on the structure of the solution. The solid solutions studied were developed by chemical reaction in the solid state. Heat treatment was applied to these compositions at 1180 ° C calcination temperature, with a heating rate of 2 ° C / min and a holding time of 6h. The analyzes of DRX and IRFT confirm that the obtained material is of pure perovskite structure, without presence of secondary phase except the composition with 10% doping it contains traces of BaCO3 and the introduction of a doping rate up to 10 % does not affect the type of structure (it is always quadratic) but adds 10% doping delayed final formation of the compound. Other data extracted from these diffraction results is that the increase in the doping rate leads to a decrease in the volume of the mesh, of parameter aT and an increase of parameter cT. The crystallites of the different compositions all have nanometric sizes and the addition of dopants decreases their sizes. The minimum value and obtained for x = 5%. Key words: Calcination, BT, Perovskite structure, piezoelectric ceramic.