نام پژوهشگر: مهدی فیض‌پور

بررسی و توسعه ی پیزوسرامیک های عاری از سرب بر پایه ی نایوبات های قلیایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1388
  مهدی فیض پور   عبدالغفار برزگر

در این پژوهش، فرآیند سنتز پودر و زینتر سرامیک نایوبات پتاسیم- سدیم [ (k,na)nbo3 ] knn به عنوان مهم ترین خانواده از ترکیبات کاندید جهت جای گزینی pzt مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های اسپکتروسکوپی xrd ،dta/tga و ftir از پودرهای سنتز شده نشان می دهد با کلسیناسیون ثانویه ی پودرها در دمای °c1050 امکان دستیابی به پودر تک فاز، همگن و پایدار knn فراهم می گردد. به منظور بهبود فرآیند کلسیناسیون، فرآیندهای کلسیناسیون بهبودیافته و تک مرحله ای پیشنهاد گردید. نتایج نشان می دهد مدل پیشنهادی برای کلسیناسیون تک مرحله ای در سنتز پودر تک فاز و همگن knn بسیار موفق بوده است. سرامیک پیزوالکتریک عاری از سرب نایوبات پتاسیم- سدیم با استفاده از روش واکنش حالت جامد ساخته شد و خواص فیزیکی و الکتریکی آن اندازه گیری گردید. دانسیته ی نمونه ها بین 5/94 – 6/93 % دانسیته ی تئوری اندازه گیری گردید. نتایج نشان می دهد ثابت دی الکتریک نسبی و ضریب بار پیزوالکتریک سرامیک knn زینترشده در دمای بهینه ی زینتر (°c1120)، که پودر آن از طریق فرآیند کلسیناسیون بهبودیافته سنتز شده است، بالاترین مقدار را در بین مدل های مختلف کلسیناسیون داشته و به ترتیب برابر 520 و pc/n117 می باشد. کم ترین میزان فاکتور تلفات نیز در نمونه ی سنتزشده از فرآیند کلسیناسیون تک مرحله ای با 1/3 % اندازه گیری گردید. ﺗﺄثیر دوپ کردن برخی اکسیدها نظیر wo3 و moo3 بر تشکیل فاز، ریزساختار و خواص الکتریکی سرامیک knn نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد علی رغم این که با افزودن این اکسیدها در درصدهای مولی مختلف از 25/0 تا 5 % ، همواره فاز پروسکایت knn به عنوان تنها فاز تشکیل شده در نمونه های سرامیکی بوده است اما هیچ کدام از این دوپنت ها ﺗﺄثیر قابل ملاحظه ای در بهبود دانسیته ی نمونه ها نداشته است. خواص الکتریکی این نمونه ها نیز نسبت به نمونه های بدون افزودنی بهتر نشده است. در واقع با افزایش درصد مولی دوپنت ها و جلوگیری از رشد دانه ها، حرکت دیواره های سامان فروالکتریکی در این ترکیبات دشوار شده و این امر منجربه تضعیف خواص پیزوالکتریسیته در آن ها گشته است.