Elaboration par voie sol-gel et caractérisation des matériaux céramiques de type perovskite PbTiO3 dopes au lanthane ( Pb₁₋xLaxTi₁₋x/₄O₃)

Abstract

Les poudres céramiques de titanate de plomb (PT), dopées au lanthane (PLT) ont été préparées par voie sol-gel moyennant la méthode de la déstabilisation de solution colloïde (DSC). Cette technique présente, notamment par rapport aux autres techniques de synthèse couramment par rapport aux autres techniques de synthèse couramment utilisées (voie solide, coprécipitation, pulvérisation catholique), l’avantage d’être relativement simple à mettre en œuvre. Du plomb est ajouté, en excès (5%) lors de la préparation de ces poudres afin de compenser les pertes éventuelles du plomb durant les traitements thermiques. L’effet de la température sur les échantillons obtenus a été étudié par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), par analyse thermogravimétrique (ATG), par analyse thermique différentielle (ATD) et par diffraction des rayons X (RX). L’effet du dopage en lanthane sur la structure cristalline a été examiné. Les poudres PLT calcinées à 600°C, pendant deux heures, cristallisent dans la phase perovskite de structure cubique. L’étude du frittage a été menée en suivant l’évolution microstructurale dans le but d’en optimiser les paramètres pour une efficacité meilleure. Nous avons opté pour une durée de frittage de quatre heures à 1100°C. Ces résultats sont confirmés par les mesures diélectriques réalisées sur toutes les compositions étudiées. La composition PLT21 présente les meilleurs propriétés diélectriques : une constante diélectrique élevée avoisinant 10000.