Effects of V2O5 additive on structure and dielectric properties of BiNbO4 ceramics

Goal of the present research was to investigate the influence of V₂O₅ additive on the structure and dielectric properties of BiNbO4 ceramics. To fabricate BiNbO₄ ceramics with V₂O₅ added the solid state reaction route and pressureless sintering was utilized. Thus obtained ceramics was characterized in terms of its microstructure (SEM), chemical composition (EDS), phase composition and crystalline structure (X-ray phase and structural analysis, respectively). Also dielectric properties in both temperature and frequency domains were investigated. The impedance spectroscopy was utilized for dielectric characterization and the measurements of complex impedance were performed within the frequency range ν =10Hz-1MHz and temperature range T =RT-550°C. It was found that V₂O₅ additive changed slightly lattice parameters of BiNbO₄ ceramics, decreased porosity of samples and revealled relaxation phenomena within the frequency ranges ν =10²-10³ Hz and ν =10⁵-10⁶ Hz at temperature T>285°C.

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu dodatku V₂O₅ na strukturę i właściwości dielektryczne ceramiki BiNbO₄. Do wytworzenia ceramiki zastosowano metodę reakcji w fazie stałej i spiekanie swobodne w atmosferze powietrza. Ceramikę poddano badaniom morfologii (SEM). składu chemicznego (EDS) oraz rentgenowskiej analizie fazowej i strukturalnej. Właściwości dielektryczne w domenie częstotliwości (v =10Hz-lMHz) i temperatury (T =RT-550°C) zbadano przy pomocy spektroskopii impedancyjnej. Stwierdzono, że dodatek V₂O₅ powoduje niewielką zmianę parametrów komórki elementarnej, zmniejsza porowatość ceramiki oraz pozwolił zaobserwować zjawiska relaksacyjne występujące w dwóch zakresach częstotli- wości: v = 10²-10³ Hz oraz v =10⁵-10⁶ Hz w temperaturze T>285°C.