ساخت نانوکامپوزیت BNT-BT-ZnO با استفاده از روش تف جوشی دو مرحله ای وبررسی چگالی و خواص الکتریکی آن

در میان مواد پیزوالکتریک، تیتانات بیسموت-سدیم (Bi۰.۵Na ۰.۵TiO۳ , BNT) به دلیل داشتن دمای کوری بالا و ثابت پیزوالکتریک نسبتا خوب، جایگزین خوبی برای مواد پیزو الکتریک بر پایه سرب میباشد. از طرفی افزودن BaTiO۳ به Bi۰.۵Na۰.۵TiO۳ باعث بهبود خواص پیزوالکتریک و رفتار تف جوشی این ترکیب می شود. علی رغم این خواص برجسته، قطبش زدایی حرارتی آسان این محلولهای جامد مانعی برای کاربردهای عملی آنها میباشد که با افزودن اکسید روی این مشکل تا حد زیادی برطرف شده است. در این پژوهش ترکیب پیزوالکتریک Bi۰.۵Na۰.۵TiO۳ - ۰.۶BaTiO۳ با استفاده از روش سل-ژل و کلسیناسیون در دمای ۶۰۰C به مدت ۲ ساعت انجام شد. سپس نمونه های نانوکامپوزیتی BNTBT-%۳۰ mol ZnO با استفاده از آسیاکاری و پرس سرد همه جانبه تهیه شدند. ساختار فازی پروسکایت BNTBT و حضور ZnO در ترکیب با استفاده از آنالیز پراش اشعه (XRD) X تایید شد. عملیات تف جوشی این کامپوزیت طی دو مرحله در دمای اولیه در محدوده ۱۰۵۰-۱۱۰۰C به مدت ۱۵ دقیقه و در دمای نهایی در محدوده ۱۱۴۰-۱۱۷۰C به مدت ۲ ساعت انجام شد. با بررسی نتایج چگالی و خواص الکتریکی نمونه ها، نمونه تف جوشی شده در دمای اولیه ۱۰۵۰C و دمای نهایی ۱۱۴۰C دارای بالاترین چگالی در حدود ۹۸٪ بود. این نمونه دارای بهترین خواص دی الکتریک ε=۱۰۷۲ و tanδ =۰/۰۶ بود.

کلیدواژه ها:

پیزوالکتریک بدون سرب ، BNTBT ، ZnO ، تف جوشی دو مرحلهای ، چگالی ، خواص الکتریکی