پیشنهاد روشی برای افزایش دانسیته سرامیک پیزوالکتریک KNN
محل انتشار: فصلنامه علم و مهندسی سرامیک، دوره: 13، شماره: 2
سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 26
فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJCSE-13-2_005
تاریخ نمایه سازی: 23 مهر 1405
چکیده مقاله:
در این پژوهش چگونگی بهبود دانسیته سرامیک پیزوالکتریک بدون سرب نایوبات پتاسیم-سدیم با فرمولاسیون (K۰.۵۰Na۰.۵۰)NbO۳، به صورت خلاصه KNN، به عنوان ترکیب جایگزین پیزوسرامیک های پایه سربی مورد بررسی قرار گرفته است. پودر دو بار کلسینه شده در دمای °C۶۲۵ بدون استفاده از هیچ بایندر یا ماده آلی پرس شد. در رژیم حرارتی زینتر، یک مرحله پیش گرم کردن به مدت دو ساعت در دمای °C۲۰۰ در تمام سری نمونه ها در نظر گرفته شد و تاثیر پنج ساعت پیش حرارت دهی در هر یک از دماهای ۴۰۰، ۶۰۰ و یا °C۸۰۰ (به طور مجزا) بر دانسیته نمونه ها در شرایط بهینه زینتر (°C۱۱۰۰-دو ساعت) ارزیابی شد. نتایج دانسیته بالک (ارشمیدس) سرامیک های زینترشده در دماهای مختلف پیش حرارت دهی نشان می دهد در حالی که دانسیته سرامیک های زینترشده تنها با استفاده از مرحله پیش گرم کردن و بدون استفاده از مرحله پیش حرارت دهی به ۱/۰ ± ۲/۹۲ % دانسیته تئوری فاز KNN رسیده است، دانسیته نمونه های زینترشده با در نظر گرفتن مرحله پیش گرم کردن و نیز استفاده از یک مرحله پیش حرارت دهی در دماهای ۴۰۰، ۶۰۰ و °C۸۰۰ به ترتیب به ۲/۰ ± ۰/۹۵ %، ۱/۰ ± ۳/۹۵ % و ۲/۰ ± ۶/۹۵ % رسیده است. اندازه گیری دانسیته بالک به روش اندازه گیری ابعادی حجم نمونه ها نیز روند افزایشی مشابهی را نشان می دهد. همچنین، ثابت دی الکتریک نسبی (rε) نمونه با بالاترین دانسیته در سه دمای محیط، °C۱۱۰ و دمای کوری در فرکانس kHz۱۰۰ به ترتیب برابر ۳۵۱، ۴۷۳ و ۵۲۷۶ و فاکتور اتلاف دی الکتریک (tanδ) در سه دمای فوق به ترتیب برابر ۰۴۳/۰، ۰۳۱/۰، و ۰۱۳/۰ اندازه گیری شد. نتیجه این پژوهش نشان می دهد با اعمال یک مرحله پیش حرارت دهی به مدت ۵ ساعت در دمای °C۸۰۰ در منحنی زینتر سرامیک پیزوالکتریک نایوبات پتاسیم-سدیم می توان دانسیته نمونه های زینترشده را به خوبی تا ۳ % بهبود بخشید. این افزایش سه درصدی در مقدار دانسیته سرامیک KNN خالص بدون افزودنی از آن جهت اهمیت دارد که بدون استفاده از هیچ کمک زینتری یا استفاده از روش های خاص زینتر نظیر HP، SPS یا زینتر دو مرحله ای به دست آمده است. افزون بر این، در این مقاله دو مکانیزم موثر بر بهبود دانسیته سرامیک KNN مورد بحث قرار گرفته است. این الگوی زینتر به عنوان یک رژیم حرارتی پیشنهادی برای زینتر فاز KNN معرفی می شود.
کلیدواژه ها:
Piezoelectric ceramics ، Potassium sodium niobate ، Solid-state synthesis and sintering ، Bulk density ، Dielectric properties ، سرامیک پیزوالکتریک ، نایوبات پتاسیم-سدیم ، سنتز و زینتر حالت جامد ، دانسیته بالک ، خواص دی الکتریک
نویسندگان
مهدی فیض پور
Meybod University
هادی برزگر بفروئی
Meybod University
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
