Elaboration et caractérisation de céramiques ferroélectriques de type PZT fluorure

= Elaboration and characterization of ferroelectric fluorine-doped PZT ceramics

• Auteur / Autrice : Benoît Guiffard
• Direction : Michel Troccaz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chime inorganique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale de Chimie (Lyon2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LGEF - Laboratoire de Génie Electrique et Ferroélectricité (Lyon, INSA)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie

Spectroscopie de réflectance

Plasmas (gaz ionisés)

Céramiques piézoélectriques

Résumé

Les céramiques ferroélectriques de formulation générale Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT) sont massivement utilisées dans de nombreux domaines comme la médecine ou l'aéronautique en raison de leurs propriétés diélectriques et électromécaniques. L'objet de l'étude est la recherche de céramiques PZT dur possédant des caractéristiques stables et reproductibles en fonction de la température et de la contrainte et sans comportement hystérétique. Ces spécificités sont requises pour des dispositifs tournant à grande vitesse comme les gyromètres et les gyroscopes vibrants qui peuvent être soumis à des variations de température importantes et dans lesquels les céramiques subissent des contraintes mécaniques élevées. Pour cette application particulière, le matériau doit également présenter une faible permittivité diélectrique relative (er < 1000) ainsi qu'un coefficient de surtension mécanique élevé (Qm ³ 2000). Pour atteindre ces objectifs, nous avons élaboré par voie liquide et caractérisé de nouveaux matériaux PZT fluoré.

Ferroelectric ceramics with general formula Pb(ZrxTi1-x)O3) (PZT) are intensively used in many industrial domains like medecine or aeronautics owing to their dielectric and electromechanical properties. The aim of the study is the search of hard PZT ceramics with stable and reproductible characteristics versus temperature and under mechanical uniaxial stress. A non hysteretic behaviour versus both types of sollicitations is also needed. These specificities are required for strongly spinned devices like vibratory gyroscopes in which ceramics undergo large mechanical stresses. Besides, the material must exhibit low dielectric constant and high mechanical quality factor. In order to reach these objectives, new Fluorine-doped PZT materials have been prepared by a wet method and characterized. The partial fluorine - oxygen substitution has been realized on a nominal composition Pb0. 89(Ba, Sr)0. 11(ZrxTi1-x)O3 doped with magnesium.