تأثیر افزودنی های اکسید لانتانیم و نئودیم بر ریزساختار و خواص الکتریکی سرامیک های pzt

در این تحقیق تأثیر افزودنی های اکسیدیِ لانتانیم و نئودیم بر ریزساختار و خواص الکتریکی پیزوالکتریک های محلول جامد تیتانات زیرکونات سرب با ترکیب در محدوده ی مرز مورفوتروپیک بررسی شده است. برای این منظور، اکسید لانتانید به مقدار صفر تا ۳ درصد مولی به ترکیب پایه ی $p b_{1.1}(z r_{0.53}t i_{0/47}) o_3$ اضافه شده که روش ساخت آنها طبق روش معمول ساخت سرامیک ها است. مشاهده شده است که افزودن ۲٪ مولی از افزودنی لانتانیم دار به ترکیب، ضمن بهبود چگالش و زینتر در دمای $1200^0c$, تأثیر عمده یی در بهینه شدن ریزساختار دارد و علی رغم این که هر دو یون اضافه شونده از خانواده ی لانتانیدها بوده و خاصیتِدهندگی الکترون دارند، تناسب شعاع یونی لانتانیم با سرب و سازگاری بیشتر آن با ساختار پایه حد حلالیت آن را افزایش می دهد. اما با افزایش مقدار یون یا کاهش دمای زینتر فاز ثانویه یی مشاهده می شود و افزایش چهاروجهی بودن شبکه نمی تواند جبران کننده ی تنش های ناشی از ورود یون اضافه شونده شود. افزودن یون لانتانیم منجر به کاهش اندازه دانه های ساختار می شود. درمورد یون نئودیم نیز این تغییرات از درصدهای کم تری آغاز می شود. نئودیم نیز اندازه دانه ها را کاهش می دهد، اما تأثیر این یون در افزایش چگالی محسوس نیست. نهایتاً بررسی خواص الکتریکی و پیزوالکتریکی نمونه های ساخته شده نشان می دهد که بیشترین تغییرات در خواص هنگامی رخ می دهد که ۲٪ مولی یون لانتانیم افزوده شود. پس از آن، روند تغییرات کند و درمواردی حالت عکس به خود می گیرد.