فرمولاسیون، ساخت و خواص سرامیک‌های الکتریکی هوشمند با ساختار نانو

  • سال انتشار: 1386
  • محل انتشار: ششمین کنگره سرامیک ایران
  • کد COI اختصاصی: ICC06_111
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 3522
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

زیارتعلی نعمتی

دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

خواص، ویژگی ها و کاربردهای مواد هوشمند باعث شده است روز بروز بر اهمیت آنها افزوده شده و تحقیقات علمی و کاربردی فراوانی در خصوص انها صورت پذیرد . در بخش اول این پژوهش برقگیرهای سرامیکی اکسید روی توسط مخلوط پودری حاصل از آسیاب گلوله ای با انرژی بالا ( SPEX ) در ابعاد نانومتری تهیه و سپس قرص های برقگیر حاصل در دماهای مختلف زینتر و بررسی های ریزساختاری و اندازه گیری خواص الکتریکی انجام و در نهایت منحنی ولتاژ - شدت جریان نمونه ها اندازه گیری شد . نتایج حاصل نشان می دهد که برقگیر ساخته شده با استفاده از نانو پودر به روش فوق، دارای ضریب غیرخطی ) )α برابر 60 و ولتاژ شکست برابر 5500 V/cm می باشد که این مقادیر در مقایسه با برقگیر ساخته شده از پودر میکرونی به روش مشابه، افزایش چشمگیری نشان می دهد . در بخش دوم , نمونه هایی با فرمول کلی تیتانات باریم ) ) BaTiO3 و با درصد های مختلف سریم و در ادامه ، نمونه های حاوی سرب و سریم ساخته شدند . نمونه ها ی سری اول تا دمای 1350 ºC و نمونه های سری دوم تا دمای 1200 ºC زینتر شدند . پس از پولیش و الکترود گذاری، خواص الکتریکی آنها در ولتاژ های مختلف بررسی و رفتار ناحیه PTCR و NTCR و سوئیچینگ خودکار نمونه ها بین دو ناحیه با توجه به ویژگی های ریزساختاری به بحث و بررسی گذاشته شد . نتایج حاصل نشان می دهد که این ماده بدون استفاده از ترموستات ، قابلیت تنظیم خودکار درجه حرارت در ولتاژهای مختلف را دارا می باشد که میزان و محدوده دما و ولتاژ توسط فرمولاسیون اولیه و شرایط عملیات حرارتی قابل تغییر می باشد . در بخش سوم، نانو پودر زیرکونات تیتانات سرب ) ) PZT با استفاد ه از فرایند سل ژل آلکوکسیدی تهیه و تشکیل فاز پروسکایت و اندازه کریستالیت ها با استفاده از پراش پرتو ایکس و توزیع اندازه دانه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیزگر لیزری بررسی شد . رفتار حرارتی نمونه ها با استفاده از FT-IR و STA مورد ارزیابی قرار گرفت . در ادامه نمونه ها در محدوده 1150 -1400 درجه سانتیگراد زینتر شد . ریز ساختار و دانسیته نمونه ها بررسی و سپس با الکترودگذاری و قطبی کردن ، ثوابت دی الکتریکی و پیزوالکتریکی نمونه ها به دست آمد . تشکیل تک فاز پروسکایت در دماهای 500 با اندازه کریستالیت های 30-20 ن انومتر و اندازه آگلومره های 200 تا 300 نانومتر صورت گرفت . دانسیته نمونه ها نیز حدود %98 مقدار تئوریک با اندازه دانه های 1-3 میکرومتر تحت چگالش یک ساعته در دمای 1250 °C بود که افزایش قابل ملاحظه زینتر پذیری نمونه ها مشهود است . مقدار ثابت دی الکتریکی و ثابت با ر و ضریب کوپلینگ الکتریکی برای نمونه مذکور بوده که نسبت به پودرهای به دست آمده از روش سنتی مقادیر بهینه شده تری را دارا می باشد .

کلیدواژه ها

مواد هوشمند ، برقگیر ، تیتانات باریم ، نانو پودر

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.