Effect of Polymeric Additives on the Rheological Behavior of PZT Pastes for Extrusion Fiber Processing: Optimization by Taguchi Method

  • سال انتشار: 1404
  • محل انتشار: مجله شکل دهی مواد، دوره: 12، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_IJMF-12-4_002
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 97
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Sina Abedini Nia

Department of Materials Engineering, Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran

Ali Shojaei Seyfabad

School of Metallurgy and Materials Engineering, Faculty of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran

Raziye Hayati

Department of Materials Engineering, Faculty of Engineering, Yasouj University, Yasouj, Iran

چکیده

This study investigates the rheological behavior and microstructural characteristics of Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT) fibers fabricated via extrusion. Using commercial soft PZT powder, polymeric additives, and an organic solvent, paste formulations were optimized through a Taguchi experimental design. The optimal composition, ۵ wt.% PVB, ۰.۵ wt.% DBF, ۰.۸ wt.% SA, and ۷۰ wt.% solid loading, achieved a viscosity of ۱۵۵۴۸ mPa·s, enabling stable extrusion. Increasing the DBF content to ۲.۵ wt.%, further enhanced flowability, reducing the required force and yielding a microstructure with significantly reduced surface porosity—from approximately ۲۵% to ۵.۵%. After sintering at ۱۲۵۰ °C for ۲ hours, the fibers exhibited a crack-free, homogeneous microstructure with uniformly distributed grains, as confirmed by SEM and EDAX analyses.These findings demonstrate that precise control of paste formulation and processing parameters enables the production of high-quality PZT fibers suitable for piezoelectric applications, highlighting the industrial potential of the proposed method.

کلیدواژه ها

PZT fiber, Extrusion, Rheological behavior, taguchi method, Microstructure

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.