نام پژوهشگر: لیلا اکبریان

سنتز شیمیایی نانو سرامیک پیزوالکتریک با فرمول (baypb1-y)(zrxti1-x)o3 به روش فریز درایینگ
پایان نامه دانشگاه تربیت معلم - تبریز - دانشکده علوم 1390
  لیلا اکبریان   سید مسعود سید احمدیان

باریم تیتانات یکی از مهمترین پیزوسرامیکها می باشد که به خاطر خاصیت پیزوالکتریک کاربردهای وسیعی در صنعت الکتروسرامیک دارد. برای بهبود خواص این پیزوسرامیک، باریم و تیتانیم را با عناصر مختلفی مانند کلسیم، استسرانسیم و زیرکونیوم جایگزین می کنند . در این پژوهش باریم تیتانات دوپ شده با سرب و زیرکونیوم (0/02?x?0/3 (ba0/4pb0/6)(zrxti1-x)o3, ) برای اولین بار با استفاده از دو روش فریزدرایینگ و همرسوبی از پیش ماده های باریم نیترات، سرب نیترات، زیرکونیوم اکسی نیترات و پودر تیتانیم سنتز شد. پودرهای سنتز شده در هر دو روش در دماهای 500، 600 و ? 700 کلسینه شدند و مقایسه مراحل تشکیل فاز اصلی و خواص حرارتی پودرهای سنتز شده در هر دو روش با استفاده از آنالیز حراتی (tg) و تفرق اشعه ایکس (xrd) نشان داد که فاز اصلی پروسکیت در پودرهای سنتز شده در هر دو روش در دمای 600 ? سنتز می شوند. بنابراین، دمای سنتز در هر دو روش نسبت به روش حالت جامد ~40% پایین تر می باشد مزیت دمای پایین علاوه بر ذخیره انرژی این می باشد که مشکل فرار سرب که در دماهای بالا پیش می آید و باعث آلودگی محیط و تشکیل فاز ناخواسته پیروکلر به دلیل به هم خوردن استوکیومتری سرب می شود کاهش می یابد .پودرهای سنتزشده از لحاظ مورفولوژی ذرات با استفاده از sem با یکدیگر مقایسه شدند و نتایج نشان داد که پودرهای سنتز شده به روش فریز درایینگ یکنواختتر و دارای ذرات کروی تر میباشد. بعد از متراکم کردن پودرهای کلسینه شده به صورت قرص در دمای ? 900 و ? 1000 در حضور گاز اکسیژن زینتر شدند و از بررسی اثر دمای زینتر بر روی خلوص فاز تشکیل شده و محتوای زیرکونیوم این نتیجه حاصل شد که نمونه های سنتز شده در روش فریز درایینگ در دماهای پایین تری زینتر می شوند که احتمالاً به خاطر یکنواختی بیشتر پودرهای کلسینه شده می باشد اما در هر دو روش برای استوکیومتریهای x?0.1 ساختار سرامیک تتراگونال با خاصیت پیزوالکتریک و برای استوکیومتریهایx>0/1 ساختار سرامیک مکعبی و پارا الکتریک می باشد که دلیل این تغییر ساختار بزرگتر بودن شعاع کاتیون zr نسبت به شعاع کاتیون ti میباشد.