Elaboration et caractérisation d’un nouveau matécéramique piézoélectrique (1-x-y)Pb (Nd 1/2 Nb 1 /2 ) O 3 -xPbZrO 3 -yPbTiO 3

Abstract

Ce travail à pour objet d’identification et de caractérisation structural et physique d’un nouveau matériau en céramique de la solution solide de type PZT et de la structure pérovskite dans le système ternaire: (1-x-y) Pb (Nd 1/2 Nb 1 /2 )O 3 -xPbZrO 3 -yPbTiO nommé PNN-PZ-PT. Un dopage est effectué par une substitution (Nb 2 O 5 et Nd 2 O 3 3 ) en site B de la structure pérovskite afin d’améliorer les propriétés diélectriques et piézoélectriques de ce nouveau matériau céramique. L’étude de ce système (1-x-y) Pb (Nd 1/2 Nb 1 /2 )O 3 -xPbZrO 3 -yPbTiO est réalisée tout en variant x et y d’une façon où : x = 0.1 y = 0.4, 0.45 et 0.5 / x = 0.23 y = 0.29, 0,335 et 0.38 x = 0,3 y = 0.28, 0.375 et 0.47 / x = 0.47 y = 0.4, 0.41 et 0.48 3 Les échantillons choisis pour cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse à voie solide, à partir d’un mélange oxydes (Pb 3 O 4, ZrO 2 , TiO 2, Nb 2 O 5 et Nd 2 O ), les échantillons ont subit un frittage à 1140, 1180, 1200 et 1220 °C, afin d’optimiser la température de frittage où la densité est maximale et donc le produit de meilleur qualité physique. 3 Différents techniques de caractérisation ont été utilisées pour cette étude telle que la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage (MEB) et les mesures électriques. Le diagramme de diffraction des rayons X indique que les compositions prés de la phase (FMP) se situées sur les deux séries II et IV, la série II pour l’échantillon où x=0,35 et y=0,47 et la série IV pour l’échantillon où x=0,47 et y=0,48. La caractérisation morphologique des différents échantillons à montré que la céramique l (47/48/05) frittée à 1200 °C est plus dense que les autres échantillons frittés à la même température. L’étude des propriétés diélectriques et électromécaniques de ce système montre également que la composition l (47/48/05) présente une forte permittivité diélectrique ( e ) de 4187,01, une faible perte diélectrique (tgd) de 22,16*10 -4 r et un facteur de couplage électromécanique planaire (K p ) de 0,68.