Microstructure and electric conductivity of composite (BeO + TiO2) ceramics

Abstract

Specimens of composite (BeO + TiO 2 ) ceramics with TiO 2 added in an amount of 5, 10, 20, 30, and 40 mass% are obtained. The temperature dependence of the conductivity of the (BeO + 30 mass % TiO 2 ) ceramics is studied. Conduction is ensured by the titania additive present in the ceramics in a strongly reduced state. The maximum temperature (950 K) at which the (BeO + 30 mass % TiO 2 ) ceramics preserves its conductive properties in air for a long time and, possibly, the capacity to efficiently absorb microwave radiation is determined. Heating in air at a temperature exceeding 960 K is accompanied by the processes of oxidation of reduced TiO 2 , which causes disordering of the structure and lowering of the conductivity. An electron microscope study is used to show that the distribution of TiO 2 in the BeO of the [BeO + (5, 10, and 30 mass %) TiO 2 ] system is nonuniform; inclusions of large regions of grouped TiO 2 microcrystals are encountered. This affects the physicochemical properties of the ceramics, the thermal and electrical conductivities in particular. In order to ensure a uniform distribution of TiO 2 in the volume of the ceramics it is recommended to introduce the dioxide into the composition of the BeO powder from solutions (hydrochemical method).

Impurity Phases in Beryllium Oxide Ceramic

“…Z eff of BeO-ceramic is 7.13, but it not possible to determine the value of Z eff for impurity phases. Presence within BeO-ceramic of impurity phase inclusions having in reflected electrons a white color, is confirmed by data in [17,18], within which introduction in ceramic of strongly reducing and therefore electrically conducting titanium oxide led to coloring of titanium oxide microcrystals. By analogy with this we assume that the light color of impurity phases and inclusions in reflected electrons in this case is due to their increased electrical conductivity.…”

Impedance Spectroscopy (BeO+TiO2)-Ceramics with Additive of TiO2 Nanoparticles

“…диэлектрическая проницаемость. По экспериментально измеренным спектрам импеданса проводился расчет действительной и мнимой компонент удельной проводимости (σ', σ") и диэлектрической проницаемости (ε', ε") в соответствии со следующими формулами: [20].…”

Features of the production and study of electrophysical characteristics (BeO + TiO2)-ceramics by impedance spectroscopy

“…Ключевые слова: (ВеО + TiO2)-керамика, электрофизические свойства, импеданс, частотная зависимость, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь. ВВЕДЕНИЕ В последнее время большое внимание уделяется синтезу и исследованию нанофазной высокотемпературной керамики с повышенной плотностью, теплопроводностью, особыми структурными и электрофизическими свойствами, полезными для электронной техники и приборостроения [1][2][3][4][5][6]. Особый интерес представляет BeO-керамика, электрофизические характеристики которой могут претерпевать существенные изменения при добавлении в ее состав микропорошка TiO 2 в количестве от 5-40 мас.…”

“…Особый интерес представляет BeO-керамика, электрофизические характеристики которой могут претерпевать существенные изменения при добавлении в ее состав микропорошка TiO 2 в количестве от 5-40 мас. % [2,[4][5][6]. Такая керамика используется в приборах электронной техники большой мощности в качестве материала поглотителя рассеянного СВЧ-излучения.…”