Geri Dön

Kurşun esaslı elektroseramik tozların sentezlenmesi, seramiklerin üretilmesi ve karakterizasyonları

Powder synthesis, fabrication and characterizations of lead-based electroceramics

PDF İndir

  1. Tez No: 252969
  2. Yazar: ERDEM AKÇA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CİHANGİR DURAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 141

Özet

Kurşun esaslı ferroelektrik seramikler üstün elektromekanik özellikler sergilerler. İyi özelliklerin birlikte yüksek Curie sıcaklığına (Tc) sahip yeni malzemelerin geliştirilmesi üzerine artan bir ilgi vardır. Bu çalışmada, hem yüksek Curie sıcaklığını (Tc) yükseltmek hem de sinterleme sıcaklığını düşürmek, aynı zamanda iyi elektromekanik özellikler elde edebilmek için yeni bir kompozisyon olan Pb(Mg1/3Nb2/3)O3?Pb(Yb1/2 Nb1/2)O3?PbTiO3 (PMN?PYbN?PT) sisteminin araştırılması amaçlanmıştır. Farklı PMN/PYbN mol oranları kullanılarak ((25-75), (50/50) ve (75/25)), PMN-xPT (x=26 ve 32.5) ve PYb-50PT toz karışımları 950?1200°C'de 4'er saat sinterlenerek 0.535[0.25PMN-0.75PYbN]-0.465PT (R-25), 0.575[0.5PMN?0.5PYbN]?0.425PT (R-50), 0.621[0.75PMN-0.25PYbN]-0.379PT (R-75T) ve 0.66[0.75PMN-0.25PYbN]-0.34PT (R-75R) kompozisyonları üretilmiştir. PMN-xPT ve PYbN-50PT ara bileşikleri columbite yöntem ile kalsine edilmiştir. Numuneler 80 MPa soğuk izostatik press (CIP) ile şekillendirilmiştir. Yoğun (> %95) ve tamamıyla perovskit faza sahip elektroseramikler 1000°C'de 4 saat sinterlenerek üretilmiştir. Bunun yanında, PMN-xPT sistemine eklenen PYbN-50PT kompozisyonun miktarının artmasıyla birlikte, Curie sıcaklığı 186°C'den 336°C'ye kadar çarpıcı bir şekilde yükselmiş ve dielektrik pikler Curie sıcaklığı civarında daha geniş faz geçiş aralığı ve yayınım (dispersion) sergilemişlerdir. Curie sıcaklıkları R-75T, R-75R, R-50, R-25 üçlü sistemleri için sırasıyla 220, 242, 282 ve 336°C olarak ölçülmüştür. Bu üçlü sistemler kullanılarak üstün özellikler sergileyen uygulamaların üretimi için değerlendirilebilir çünkü, PMN-xPT sistemine eklenen PYbN-50PT sayesinde ferroelektrik özellikler bozulmaksızın, hem Curie sıcaklığı yükselmiş hem de sinterleme sıcaklığı düşmüştür. Bu sistemler kullanılarak daha yüksek sıcaklıklarda piezoelektrik ile dielektrik özelliklerini koruyan ferroelektrik cihazlar tasarlanabilir.

Özet (Çeviri)

Lead-based ferroelectric (FE) ceramics exhibit superior electromechanical properties; therefore, there has been an increased focus on developing new lead-based FE materials with high Curie temperature (Tc) and enhanced electrical properties. The aim of this study was to investigate new compositions in the Pb(Mg1/3Nb2/3)O3?Pb(Yb1/2Nb1/2)O3?PbTiO3 (PMN?PYbN?PT) system to enhance the electromechanical properties while increasing the Tc and lowering the sintering temperature. 0.535[0.25PMN-0.75PYbN]-0.465PT (R-25), 0.575[0.5PMN? 0.5PYbN]?0.425PT (R-50), 0.621[0.75PMN-0.25PYbN]-0.379PT (R-75T) and 0.66[0.75PMN-0.25PYbN]-0.34PT (R-75R) compositions, which were desinged by using PMN/PYbN mole ratio ((25/75), (50/50) and (25/75), were prepared by reactive sintering PMN-xPT (x=26 and 32.5) and PYb-50PT powder mixtures between 950?1200°C for 4 h. PMN-xPT and PYbN-50PT powders were prepared via the columbite method. Samples were prepared by cold isostatic pressing at 80 MPa. Dense (> 95%) and fully perovskit ceramics were fabricated near 1000°C for 4 hours without degradation in the electrical properties. Futhermore, Curie temperature (Tc) increased dramatically from 186 to 336°C and dielectric peaks exhibited more diffuse phase transtion and more dispersion near Tc with increasing amount of PYbN-50PT, which were added to PMN-xPT. The Curie tempretatures were measured for R-75T, R-75R, R-50, R-25 as 220, 242, 282 and 336°C, respectively. It is proposed that this ternary system can be tailored for various applications. Because the addition of PYbN-50PT to the PMN-xPT decreased sintering temperature and increased the Curie temperature without degrading the ferroelectric properties, which is suitable for ferroelectric devices with good piezoelectric and dielectric properties at high temperature.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    315523

    Şekil kontrollü nanbo3 ve srtio3 elektroseramik tozlarının ergimiş tuz yöntemiyle üretilmesi

    Synthesis of morphology controlled nanbo3 and srtio3 electroceramic powders via molten salt method

    ABDÜLKADİR MURAT AVCI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Seramik MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENDER SUVACI

  2. Tez No

    851277

    Sinterleme yardımcısı cuo katkısının stokiyometrik olmayan [Na0,5Bi0,5TiO3]0,75-[Sr1-xTiO3-x]0,25 seramiklerinin özelliklerine etkisinin incelenmesi

    Investigation the effects of sintering aid cuo addition on the properties of non-stoichiometric [Na0,5Bi0,5TiO3]0,75-[Sr1-xTiO3-x]0,25 ceramics

    GÜLBENİZ YALDIZ İNCE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YUNUS KAYA

  3. Tez No

    290169

    Kurşun esaslı ve kurşunsuz piezoelektrik seramik fiberlerin üretilmesi ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of lead based and lead free piezoelectric ceramic fibers

    AHMET SERKAN TEKDAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EBRU MENŞUR ALKOY

    DOÇ. DR. SEDAT ALKOY

  4. Tez No

    290170

    Bakır oksit ve lityum oksit katkılı kurşunsuz piezoelektrik potasyum sodyum niyobatın elektriksel özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of the electrical properties of copper oxide and lithium oxide doped potassium sodium niobate lead-free piezoelectric

    AYŞE BERKSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEDAT ALKOY

    YRD. DOÇ. EBRU MENŞUR ALKOY

  5. Tez No

    171088

    Kurşun esaslı yeni ferroelektrik malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production of lead-based new ferroelectric materials and their characterization

    AYGÜL ALKAN GÜLTEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. HÜSEYİN YILMAZ

Geri Dön