A thermoanalytical study of the metal nitrate-edta precursors for lead zirconate titanate ceramic powders

Abstract

Lead zirconate titanate (PZT) ceramic powder has been synthesized from metal nitrate solutions using the EDTA-gel method with different nitric acid/EDTA ratios. It was found that the thermal decomposition of the precursor was strongly affected by the nitric acid/EDTA ratio, the amount of sample, the atmosphere, and the heating rate. Crystallization of the perovskite PZT phase initiated at external temperatures as low as 250°C, as a result of the exothermic decomposition reaction of the nitrate-EDTA complexes. Possible reaction schemes are suggested and discussed to describe the thermal decomposition of PZT-EDTA precursors under different experimental conditions.

Zusammenfassung

Unter Anwendung der EDTA-Gelmethode wurden mit verschiedenen Salpetersäure/EDTA-Quotienten aus den Metallnitratlösungen Keramikpulver aus Bleizirkonattitanat (PZT) synthetisiert. Man fand, daß die thermische Zersetzung des Präkursors stark durch den Salpetersäure/EDTA-Quotienten, durch die Probengröße, die Atmosphäre und die Aufheizgeschwindigkeit beeinflußt wird. Die Kristallisation der PZT-Phase Perowskit wurde bei so niedrigen äußeren Temperaturen wie etwa 250°C im Ergebnis der exothermen Zersetzungs-reaktion des Nitrat-EDTA-Komplexes initiiert. Zur Beschreibung der thermischen Zersetzung von PZT-EDTA-Präkursoren unter verschiedenen experimentellen Bedingungen wurden mögliche Reaktionsschemen vorgeschlagen und erörtert.