سنتز پیزوالکتریک های بدون سرب Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3به روش آلیاژسازی مکانیکی

با توجه به کاربردهای روزافزون مواد پیزوالکتریک و معایب پیزوسرامیک هایی نظیر PZT نیاز بهسرامیک های پیزوالکتریک نوین و بدون ترکیبات سرب ضروری می باشد . ترکیب(BixNa1-x)YBa1-YTiO3 که در آنY= و 0.94 X=0.5 است و به عنوانBNBT6 شناخته می شود ، ی کی از بهترین گزینه ها برای این منظور است، زیرا ترکیبBaTiO 3 به تنهایی دارای دمای کیوری بسیار کمی می باشد که افزودن Na و Bi می تواند باعث افزایش دمای کیوری و خواص پیزوالکتریک و دی الکتریک گردد . روش رایج در ساخت الکتروسرامیکBNBT روش متداول مخلوط اکسیدها است که طی آن همگنی کامل ترکیب کمتر حاصل می شود، از طرفی پودرهای تولیدی به این روش نیاز به دمای زینترینگ بالایی دارند . در مقابل ، روش آلیاژسازی مکانیکی به دلیل ایجاد فازهای غیرتعادلی امکان کنترل بهتر ساختار را فراهم می آورد. در این کار با هدف بهبود شرایط تف جوشی و همگنی ترکیب، الکتروسرامیکBNBTتوسط روش آلیاژسازی مکانیکی به کمک آسیاب گلوله ای پرانرژی سیاره ای تولید شد. در حین آسیاب کاری، در بازه های زمانی مشخص از 2تا 300 ساعت از پودرها نمونه برداری شد و تست های پراش ا شعه ی ایکسXRD) میکروسکوپ الکترونی روبشیSEM)آنالیزEDXو آنالیز حرارتیDTA/TGانجام شد. آنالیزEDX برای بررسی نحوه ی توریع عناصر در ترکیب در طی پروسه آلیاژسازی مکانیکی انجام گرفت و نشان داد که پراکندگی عناصر بسیاریکنواخت می باشد. به کمک آنالیزXRD مشخص شد که به مرور زمان در طی آسیاب کاری ، پیک های مواداولیه حذف شده و فاز پروسکایتBNBT پس از 150 ساعت آسیاب کاری بطور جزیی و بعد از 300 ساعت بطور تقریبا کاملی پدیدار می گردد. همچنین این نتایج حاکی از تشکیل درصدی فاز آمورف در کنار بلورهامی باشد. مورفولوژی و نحوه ی توزیع اندازه ی ذرات توسطSEM بررسی گردید. نتایج نشان داد که به مرورزمان در حین پروسه اندازه ذرات کاهش می یابد. بررسی رفتار حرارتی نیز توسطDTA/TGانجام شد که وجود فاز آمورف و همچنین ایجاد فاز پروسکایت را تایید نمود