Методами рентгенофазового анализа, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, рентгенофлуоресцентного анализа и лазерной дифракции изучены коммерчески доступные в России реагенты для твердофазного синтеза титаната стронция. В работе использовали карбонат стронция и диоксид титана различной квалификации с содержанием основного компонента: >98 % (Ч), >99 % (ЧДА), ~99,9 % (ХЧ), >99,9 % (ОСЧ). Для усреднения размера частиц исходных порошков и уменьшения его влияния на процесс синтеза получены смеси микронного размера. Независимо от чистоты реагентов при 1100 ? синтезированы однофазные образцы титаната стронция. Из синтезированных порошков получена керамика SrTiO3 спеканием на воздухе при температурах от 1400 до 1500 ? в течение 1, 2 и 4 ч. Исследованы структурные и диэлектрические характеристики образцов керамики в зависимости от квалификации реагентов и условий обжига. Установлено, что наличие примесной фазы SrAl4O7 в случае применения TiO2 с примесью алюминия приводит к снижению плотности (?отн < 80 % при обжиге при 1500 ?) и ухудшению диэлектрических свойств керамики SrTiO3 (tg? > 0,5). Показано формирование закрытопористой структуры в зависимости от температуры обжига в керамике на основе реагентов c примесными элементами Si, P и K. Повышение температуры обжига в случае образцов с закрытой пористостью уменьшает их относительную плотность с 98 до 90 %, но не оказывает существенного влияния на диэлектрические характеристики. Установлено, что относительная диэлектрическая проницаемость керамики SrTiO3 при 1 кГц увеличивается с повышением чистоты TiO2 от 200 до 300. Полученные данные могут быть востребованы при проектировании элементов конденсаторной керамики на основе титаната стронция.
Арсений Николаевич Хрусталев – научный сотрудник, лаборатория керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия
Виктория Евгеньевна Базарова – младший научный сотрудник, лаборатория керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия
Левко Андреевич Арбанас – научный сотрудник, лаборатория керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия
Елизавета Дмитриевна Верхова – младший научный сотрудник, лаборатория керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия
Иван Дмитриевич Акиньшин – младший научный сотрудник, лаборатория керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия
Анастасия Андреевна Холодкова – старший научный сотрудник, лаборатория керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия; Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия
Максим Витальевич Корнюшин – научный сотрудник, лаборатория керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия; Московский политехнический университет, Москва, Россия
Никита Сергеевич Карасев – научный сотрудник, лаборатория керамических материалов, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия; АО «НПП «Исток» им. Шокина», Фрязино, Московская область, Россия
Дмитрий Александрович Соколов – младший научный сотрудник, лаборатория керамических материалов, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия; АО «НПП «Исток» им. Шокина», Фрязино, Московская область, Россия
Андрей Владимирович Смирнов – кандидат технических наук, заведующий лабораторией керамических материалов и технологий, МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА), Москва, Россия
1. Рудь А. Е., Гречишкин А. В., Черноиванов Л. Э. Микрополосковый фильтр со встроенными ФНЧ и РФ для улучшения подавления паразитных полос пропускания // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2025. Т. 21, № 2. С. 139 – 143. DOI: 10.36622/1729-6501.2025.21.2.020
2. Ma Y., Du Q., Zhang W., et al. A miniaturized bandpass filter with wideband and high stopband rejection using LTCC technology // Electronics. 2023. V. 13, Nо. 1. P. 166 – 168. DOI: 10.3390/electronics13010166
3. Takaku R., Wen Q., Cray S., et al. Large diameter millimeter-wave low-pass filter made of alumina with laser ablated anti-reflection coating // Optics express. 2021. V. 29, Nо. 25. P. 41745 – 41765. DOI: 10.1364/OE.444848
4. Беляев Б. А., Сержантов А. М., Лексиков А. А. и др. Высокоселективный полосковый фильтр нижних частот с уровнем заграждения более 100 dB в широкой полосе // Письма в Журнал технической физики. 2020. Т. 46, № 8. С. 10 – 13. DOI: 10.21883/PJTF.2020.08.49300.18203
5. Джуринский К. Зарубежные миниатюрные фильтры нижних частот. Ключ к информации о фильтрах // Компоненты и технологии. 2009. № 1. С. 54 – 57.
6. Palani P., Fasquelle D., Tachafine A. A review on (Sr, Ca) TiO3-based dielectric materials: crystallography, recent progress and outlook in energy-storage aspects // Journal of Materials Science. 2022. V. 57, Nо. 26. P. 12279 – 12317. DOI: 10.1007/s10853-022-07350-1
7. Хрусталев А. Н., Базарова В. Е., Верхова Е. Д. и др. Диэлектрические свойства твердых растворов титанатов щелочноземельных металлов структуры перовскита // Стекло и керамика. 2025. Т. 98, № 5(1169). С. 41 – 55. DOI: 10.14489/glc.2025.05.pp.041-055. [Khrustalev A. N., Bazarova V. E., Verkhova E. D., et al. Dielectric properties of solid solutions of alkaline earth metal titanates perovskite structure // Glass Ceram. 2025. V. 82. P. 204 – 212.]
8. Zhu M., Liu K., Meng Y., et al. Enhanced temperature stability of colossal–permittivity Ce–doped SrTiO3 ceramics designed by defect engineering // Journal of the American Ceramic Society. 2025. V. 108, Nо. 5. С. e20365. DOI: 10.1111/jace.20365
9. Wang B., Xu C., Zhang J., et al. Achieving colossal permittivity in flash sintered SrTiO3 ceramics via defect engineering // Journal of Alloys and Compounds. 2025. V. 1044. P. 184372. DOI: 10.1016/j.jallcom.2025.184372
10. Lu Y. C., Hsiang H. I. Effects of A/B ratio on the dielectric properties and AC conductivity behaviors of La-doped SrTiO3 with colossal permittivity // Journal of Alloys and Compounds. 2024. V. 1008. P. 176558. DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.176558
11. Teranishi T., Hoshina T., Tsurumi T. Wide range dielectric spectroscopy on perovskite dielectrics // Materials Science and Engineering: B. 2009. V. 161, Nо. 1 – 3. P. 55 – 60. DOI: 10.1016/j.mseb.2008.11.039
12. Li C., Huang C., Meng Y., et al. X9R-type SrTiO3 based ceramics with colossal dielectric permittivity and low loss derived from defect engineering and high-energy ball milling // Ceramics International. 2024. V. 50, Nо. 2. P. 3975 – 3981. DOI: 10.1016/j.ceramint.2023.11.164
13. Naeem U., Li H., Alshoaibi A., et al. Synthesis of SrTiO3 perovskite structure for batteries, supercapacitors and fuel cells applications: a review // Inorganic Chemistry Communications. 2025. V. 182, Nо. 1. P. 115293. DOI: 10.1016/j.inoche.2025.115293
14. Tumarkin A., Sapego E., Gagarin A., et al. SrTiO3 Thin films on dielectric substrates for microwave applications // Coatings. 2023. V. 14, Nо. 1. P. 3. DOI: 10.3390/coatings14010003
15. Owusu G., Litz J. E. Water leaching of SrS and precipitation of SrCO3 using carbon dioxide as the precipitating agent // Hydrometallurgy. 2000. V. 57, Nо. 1. P. 23 – 29.
16. Yuan M., Cen P., Xiao C. Efficient separation and recovery of strontium and calcium by non-saponification complexing solvent extraction using EHEHPA and ammonium citrate // Separation and Purification Technology. 2026. V. 358, Nо. 130397. DOI: 10.1016/j.seppur.2025.136497
17. Meng X. L., Li B. H., Tian H. D., et al. Comprehensive resource treatment of titanium white waste acid by chlorination method based on mechanical separation method // Advances in Engineering Research. 2024. V. 9, Nо. 1. P. 7 – 12.
18. Wang Y., Wang S., Yu X., et al. Dramatic impact of raw chemicals on the electrical properties of SrTiO3 ceramics // Ceramics International. 2024. V. 50, Nо. 23. P. 51841 – 51847. DOI: 10.1016/j.ceramint.2024.02.218
19. Petricek V., Palatinus L., Plasil J., et al. Jana2020 – a new version of the crystallographic computing system Jana // Z. Krist.-Cryst. Mater. 2023. V. 238, Nо. 7–8. P. 271 – 282. DOI: 10.1515/zkri-2023-0005
20. Kao C. F., Yang W. D. Preparation and electrical characterisation of strontium titanate ceramic from titanyl acylate precursor in strong alkaline solution // Ceramics International. 1996. V. 22, Nо. 1. P. 57 – 66. DOI: 10.1016/0272-8842(95)00055-0
21. Андриевский Р. А., Глезер А. М. Размерные эффекты в нанокристаллических материалах. II. Механические и физические свойства // Физика металлов и металловедение. 2000. Т. 89, № 1. С. 91 – 112.
22. Дятлова Е. М., Климош Ю. А. Химическая технология керамики и огнеупоров. В 2 ч. Ч. 1: тексты лекций для студентов специальности 1-48 01 01 «Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий» специализации 1-48 01 01 09 «Технология тонкой функциональной и строительной керамики». Минск: БГТУ, 2014. 224 с.
23. Игнатова А. В., Кудрявцев О. А., Сапожников С. Б. Экспериментальное исследование и численное моделирование упругих характеристик и прочности пористой керамики // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2015. № 4. С. 121 – 137. DOI: 10.15593/perm.mech/2015.4.08
24. Yan L. C., Hassan J., Hashim M., et al. Effect of sintering temperatures on the microstructure and dielectric properties of SrTiO3 // World Appl. Sci. J. 2011. V. 15. P. 1614 – 1618.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2026.10.pp.003-015
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
