ZnO esaslı varistörlerde V2O5 ile Cr2O3 katkılarının tane büyüme kinetiğine ve elektriksel özelliklere etkisinin incelenmesi
The Investigation of grain growth kinetics and electrical behaviours of ZnO based varistors with additive V2O5 and Cr2O3
- Tez No: 106400
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜZEYYEN MARŞOĞLU, PROF. DR. OSMAN ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Varistör, yan iletken, ZnO, elektro seramik vı
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
ÖZET Bu çalışmada, ZnO esaslı varistörlerin kinetik ve elektriksel özelliklerine Cr203 ve V2O5 katkılarının etkileri incelenmiştir. Söz konusu özelliklerin incelemesinde kullanılmak üzere 5 farklı bileşim seçilmiştir. Bu bileşimler; 1. Bileşim (%mol) % 0,94 ZnO, % 0,5 V205, % 0,1 Cr203 2. Bileşim (%mol) % 0,93 ZnO, % 0,5 V205, % 0,2 Cr203 3. Bileşim (%mol) % 0,92 ZnO, % 0,5 V205, % 0,3 Cr203 4. Bileşim (%mol) % 0,91 ZnO, % 0,5 V205, % 0,4 Cr203 5. Bileşim (%mol) % 0,90 ZnO, % 0,5 V205, % 0,5 Cr203 şeklinde hazırlanmıştır. Numuneler seramik bilyalı değirmen kullanılarak yaş ortamda karıştırılmış ve homojen karışım elde edilmiştir. Daha sonra tek eksenli pres kullanılarak numunelerin tamamı 6,05 mm çapında ve 3,2 mm yüksekliğinde hazırlanmıştır. Daha sonra hazırlanan numuneler, 900°C, 1000 °C, 1100 °C ve 1200°C de 1, 3, 5 ve 10 saatlik sürelerde ısıtma hızı kontrollü sinter fırınında sinterlenmiştir. Hazırlanan numunelere, yoğunluk ölçümü, metalografik inceleme, X- işim difraksiyon incelemesi ve elektriksel ölçümler yapılmıştır. Yoğunluk ölçümleri sonucunda sıcaklığın ve bileşimlerin varistör malzemelerinin özellikleri üzerinde ki etkileri incelenmiştir. Sinterlenen numuneler önce soğuk monte işlemine tabi tutulmuş daha sonra Metaserv parlatma cihazı ile l(i.'luk elmas pasta ile parlatılmıştır. Parlatılan numuneler % 10' hık asetik asitle 10 saniye dağlanarak PME Olympus Tokyo ışık metal mikroskobuyla 500 büyütmede incelenip mikroyapı resimleri çekilmiştir. Jeol LV 5600 tarama elektron mikroskobunda (SEM) 1500 büyütmede mikrograflar çekilmiştir. Işık metal mikroskobundan alınan mikroyapı resimleri üzerinden tane boyutu analizi yapılmıştır.Bu mikrograf ve mikroyapı resimleriyle porozite ve tane kabalaşması incelenmiştir. 900 °C de 3 saat sinterlenmiş olan 5 ayrı bileşime ait numuneler Shimadzu XRD-6000' de X ışınlan incelemeleri yapılmıştır. X ışınlan analizinde Cu A,l,5405 Â işim kullanılmıştır. X- ışınlan difraksiyonu sonucunda ZnO, Zn3 (VO4) ile ZnCr204 fazlannın piklerine rastlanmıştır. Elektriksel ölçümler sonucunda sıcaklığın artması ile direncin düşmesi gözlenmiştir. EDX (JEOL JSM-5600) sonuçlanna göre tane sınırlarında gözlenen porlarda krom, vanadyum, oksijen ve çinko saptanmıştır. 900°C de alman sonuçlara göre sinterleme bitmiş ve sıcaklığın artışıyla beraber porlann birleşmesi gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this study, the effects of Cr203 and V2O5 additivies on the kinetic and electrical properties of ZnO based varistors has been investigated. For this purpose 5 different composites are selected. These composites are prepared as follows; 1.Composition (mole %) ZnO % 0,94, V205 % 0,5, Cr203 % 0,1 2. Composition (mole %) ZnO % 0,93, V205 % 0,5, Cr203 % 0,2 3. Composition (mole %) ZnO % 0,92, V205 % 0,5, Cr203 % 0,3 4. Composition (mole %) ZnO % 0,92, V205 % 0,5, Cr203 % 0,4 5. Composition (mole %) ZnO % 0,91, V205 % 0,5, Cr203 % 0,5 The speciemens are mixed by using ceramic roll mill and a homogenous pulp environment mixture has been obtained. After this all the speciments with a 6,05 mm radius and a 3,2 mm height are prepared by using a single axis press. And then, the speciments are sintered at 900°C, 1000°C, 1100°C and 1200°C for 1, 3, 5 and 10 hours intervals by using speed controlled heating sinter furnace. Afterwards the density measurements, metallographical inspections, X-ray diffraction investigation and the electrical measurements of the speciments are completed. At the end of density measurements, the effect of heat and consantration on varistor materials are found out. After sintering the speciments first cold mounted and then etched by using Metaserv polishing device with 1 |j. diamond paste. The polished speciments are etched with asetic acid (10 %) for 10 seconds. They are firstly investigated and secondly photographed with a magnification of 500 by using (PME Olympus Tokyo ) light metal microscope. Micrographs are taken from (Jeol LV 5600) scanning electron microscope (SEM) with a magnification of 1500. By the help of the microstructural photographs which are taken from light metal microscope, grain growth invesments are done. The porosity and grain coarsening are being investigated by using micrographs of scanning electron microscopes (SEM) and the microstructural photographs of light metal microscope (PME Olympus Tokyo) The X- ray diffraction (Shimadzu XRD-600) of the speciments with 5 different composites which are sintered at 900°C for 3 hours are investigated by Cu X 1,5405 Â ray. According the x- ray diffraction patterns the piks of ZnO, Zn3 (VO4) and ZnCr2Û4 are observed. After electrical measurements are completed it is realized that the resistance property decreases by increasing the temperature According to the EDX (JEOL JSM-5600) conclusions, zinc, crom, vanadium and oxygen are observed between the pores which are situated at the grain boundaries. The sintering is ended at 900°C and bt the increasing of sintering temperature, the connection of the pores are observed KeyWords: Varistors, semi conductors, ZnO, electroceramics vu
Benzer Tezler
- ZnO esaslı varistörlerde yönlenme gelişimi, evrik sınırların yönlenme gelişimine etkisi ve yönlenme ile elektriksel özelliklerin ilişkisi
Texture development in ZnO-based varistors, effects of inversion boundaries on texture development and relationships between texture and electrical characteristics
İSMAİL ÖZGÜR ÖZER
Doktora
Türkçe
2010
Seramik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENDER SUVACI
- ZnO ve ZnO esaslı seramiklerde çekirdek kullanımı ile mikroyapı kontrolü
Microstructure control in ZnO and ZnO based ceramics via seeding
İSMAİL ÖZGÜR ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Metalurji MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ENDER SUVACI
- Çeşitli oksit bileşiklerinin çinko oksit'in mikroyapı özelliklerine etkisi
The effect of various oxide compounds on the microstructure properties of zinc oxide
GÖKHAN HARDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERAT YÜKSEL PRICE
- Low temperature sintering of zno-based ceramics and investigation of their varistor applications
Çinko oksit esaslı seramiklerin düşük sıcaklıklarda sinterlenmesi ve varistör uygulamalarının incelenmesi
GÖKÇE ÖZARSLAN
Doktora
İngilizce
2022
Seramik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER SUVACI
- ZnO esaslı farklı nanopartiküller kullanılarak su numunelerinde Al giderimi
Al removal in water samples using different ZnO based nanoparticles
SERKAN ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaKırklareli ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİLE ÖZCAN
DOÇ. DR. NURDAN KURNAZ YETİM