Synthesen und physikalisch-chemische Eigenschaften von ionischen Mischphasen des Systems Ba(Ti,Sn)O3

Dieses Projekt wird in interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen den Arbeitsgruppen des FB Chemie und des FB Physik der Universität Halle im Rahmen des DFG-Schwerpunkprogramms 1136 "Substitutionseffekte in ionischen Festkörpern" bearbeitet. Das Ziel besteht darin, in einem geschlossenen Forschungszyklus den Substitutionseffekt auf Synthesevarianten, Sinterverhalten und physikalisch-chemische Eigenschaften ionischer Mischphasen des Typs Ba(Ti,Sn)O3 (BTS) zu untersuchen. Im Mittelpunkt der Arbeiten am FB Chemie steht die Pulversynthese und -charakterisierung. Durch moderne naßchemische Synthesevarianten werden Pulver mit exakter Stöchiometrie, geringer Partikelgröße (im nm-Bereich), engem Kornspektrum und geringer Agglomerationsneigung erhalten. Untersucht wird der Einfluß der Zinn-Substitution auf die Synthese der präkeramischen Pulver und das Sinterverhalten der Pulver. Es soll außerdem herausgefunden werden, ob durch den Substitutionseffekt nichtkonventionelle, mikrowellengestützte Synthese- bzw. Sinterverfahren eingesetzt werden können, um so verbesserte bzw. neuartige Pulver bzw. Keramikeneigenschaften zu erhalten. Am FB Physik wird der Einfluß der Zinn-Konzentration auf die dielektrischen und elektromechanischen Eigenschaften von BTS untersucht. Es soll insbesondere geklärt werden, ob auf der Basis von BTS ein umweltverträgliches bleifreies Werkstoffsystem entwickelt werden kann, das die Ablösung der bisher für Sensor und Aktoranwendungen verwendeten bleihaltigen Piezokeramiken (PZT) ermöglicht.