4.2.1. Экспериментальные результаты

Образцы керамик BTS с различным количеством слоев и макроскопическим градиентом концентрации олова исследовались методом диэлектрической спектроскопии на измерителе иммитанса ВЕКТОР-175.

(V), четырехслойного спеченного (D) и четырехслойного склеенного (PG) образцов (рис 4.10 - 4.14).

Согласно представленным на рисунке 4.10а зависимостям, диэлектрическая проницаемость двухслойного образца (Zl) в исследуемом диапазоне частот принимает значения от 2000 до 3200. C увеличением частоты переменного поля наблюдается уменьшение величины ε . На графике частотной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) (рис. 4.10 6) на частоте 26.86 кГц наблюдается максимум величины tgδ, составляющий 0.11. Дальнейшее увеличение частоты вплоть до значения в 1 MTц формирует нисходящую линейную зависимость tgδ(f)со значением на максимальной частоте 0.06. При смещении частоты приложенного переменного поля от значения 1 кГц в область низких частот наблюдается рост tgδ от значения 0.05 до 0.12.

В тоже время, как видно из рис. 4.11 а, для двухслойного образца (Z2), поляризованного в направлении, противоположном направлению поляризации образца Zl (рис. 1.19), ε в диапазоне от 30 Гц до 2-Ю⁵ Гц слабо зависит от частоты, уменьшаясь от 4550 до 4300 и его значения больше, чем у образца ZE Однако в диапазоне частот 2-Ю⁵÷ IO⁶Гц наблюдается резкое уменьшение диэлектрической проницаемости до значения 3600. Такое поведение ε(/) в области высоких частот сопровождается противоположным поведением в высокочастотной области спектра tgδ(f)(рис.

частоте 72 кГц начинается резкий рост tgδот 0.02 до 0.22 на частоте 1 МГц. В области от 1 до 70 кГц tgδслабо зависит от частоты, сохраняя значение 0.02.

Рис. 4.10. Частотные зависимости действительной части комплексной диэлектрической проницаемости (а) и тангенса угла диэлектрических потерь (б) двухслойного образца Zl.

Рис. 4.11. Частотные зависимости действительной части комплексной диэлектрической проницаемости (а) и тангенса угла диэлектрических потерь (б) двухслойного образца Z2.

Величина εтрехслойного образца (D) линейно уменьшается с увеличением частоты переменного поля от значения 3750 до 3400 (рис. 4.12 а). Тангенс угла диэлектрических потерь практически не зависит от частоты в интервале 30 Гц ÷ 2-Ю⁵ Гц, сохраняя значение ~ 0.01 (рис. 4.12 б). При

увеличении частоты от 0,2 до 1 МГц tgδнезначительно возрастает до величины 0.02.

Рис. 4.12. Частотные зависимости действительной части комплексной диэлектрической проницаемости (а) и тангенса угла диэлектрических потерь (б) трехслойного образца (D).

Зависимость ε(f)четырехслойного образца V представляет собой плато, где значения εнаходятся в диапазоне от 3540 до 3900, линейно уменьшаясь с увеличением частоты (рис. 4.13 а). На частотной зависимости tgδв области низких частот ( 30 ÷ 1400 Гц) наблюдается уменьшение tgδв 3 раза от значения 0.036 до значения 0.012; затем, в области 1400 ÷ IO⁵Гц, tgδ выходят на плато сохраняя постоянное значение 0.012; в области высоких частот (10⁵ ÷ IO⁶Гц) наблюдается резкий рост (~ в 4.3 раза) tgδот 0.012 до 0.05 (рис.

Зависимость ε(f)четырехслойного образца PG представляет собой плато, где значения εслабо изменяются от 5420 ÷ 5900, линейно уменьшаясь с увеличением частоты (рис. 4.14 a), tgδв зависимости от частоты ведет себя по-разному в разных областях спектра: в области 30 ÷ 1000 Гц tgδ уменьшается в 2.5 раза от значения 0.02 до значения 0.01 с увеличением частоты; в области от 1 до 40 кГц tgδвыходит на плато сохраняя значение ~ 0.01; в области высоких частот 40 кГц ÷ 1 МГц наблюдается рост tgδна порядок от значения 0.01 до 0.10 (рис. 4.14 б).

IOl

Рис. 4.13. Частотные зависимости действительной части комплексной диэлектрической проницаемости (а) и тангенса угла диэлектрических потерь (б) четырехслойного образца V.

Рис. 4.14. Частотные зависимости действительной части комплексной диэлектрической проницаемости (а) и тангенса угла диэлектрических потерь (б) четырехслойного образца PG.

4.2.2.