Synthesis and dielectric properties of ZnNb2O6 microwave dielectric ceramic by sol gel combustion method
ZnNb2O6 dielektrik seramiklerinin sol jel yanma yöntemiyle sentezlenmesi ve dielektrik özellikleri
- Tez No: 275984
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYHAN MERGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bu çalışmada, nano boyutta kolombit yapılı ZnNb2O6 mikrodalga dielektrik seramikleri sol-jel yanma kullanılarak sentezlenmiştir. Sitrik asit hem yanma prosesi için yakıt, hem de niyobyum hidroksitin çözünmesinde çözücü olarak kullanılmıştır. Üretim çalışmasında farklı oranlarda sitrik asit kullanılarak, sitrik asidin ZnNb2O6 faz gelişimine, tozların boyut ve şekillerine ve aglomerasyon derecesine etkileri incelenmiştir. Üretilen tozlar 400-1200°C sıcaklıkları arasında 2 saat süre ile hava ortamında ısıl işleme tabi tutulmuş ve faz gelişimleri x-ışınları difraktometresi (XRD) kullanılarak analiz edilmiştir. XRD analizleri sitrik asit miktarının faz gelişimini belirgin bir şekilde etkilediğini ortaya koymaktadır. Yüksek sitrik asit oranlarında tek fazlı ZnNb2O6 yapısı daha yüksek sıcaklıklarda elde edilirken, düşük sitrik asit oranlarında tek fazlı ZnNb2O6 yapısı 700°C gibi daha düşük sıcaklıklarda oluşmuştur. Farklı sıcaklıklarda ısıl işlem görmüş tozlar DTA TG, FTIR, Nano Zeta Sizer, SEM and TEM kullanılarak analiz edilmiştir. Nano Sizer ve TEM sonuçları sitrik asit içeriği arttığında tozların boyutlarının ve tozlarda aglomerasyon derecesinin azaldığını göstermektedir. Yüksek sitrik asit oranında (CA/MO:6) toz boyutları 18 ile 60 nm arasında değişmektedir. Toz karakterizasyon sonuçlarına bağlı olarak uygun kalsinasyon sıcaklığı 700°C olarak belirlenmiş ve kalsine edilen tozlardan ZnNb2O6 seramik peletleri elde edilmiştir. 1200°C' de 2 saat sinterlenen ZnNb2O6 seramik peletleri %97-98 relatif yoğunluğa sahiptir. Dielektrik ölçümleri ZnNb2O6 kolombit seramiklerinin dielektrik katsayısının frekans (1kHz-2MHz) ve sıcaklığa (25-200°C) bağlı olarak 18.2-19.6 arasında değiştiğini göstermiştir. Aynı frekans ve sıcaklık değerleri arasında dielektrik kayıp 1×10-3-4×10-3 arasında değişirken, 20-120°C aralığında ve 1 MHz'de dielektrik sabiti sıcaklık katsayısı +164 ppm/°C olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, nono sized ZnNb2O6 columbite microwave dielectric ceramic powders were synthesized by sol-gel combustion method. Citric acid was used as both fuel for combustion process and solvent for dissolving niobium hydroxide. Various amounts of citric acid were used to investigate the effect of citric acid on ZnNb2O6 phase formation, size and shape of the particles and also degree of agglomeration. Produced powders were heat treated at temperatures ranging from 400 to 1200°C for 2h in air and phase developments were analyzed by x-ray diffractometer (XRD). XRD analyses clearly indicated that citric acid content affected the phase formation. While at high citric acid ratios single phase ZnNb2O6 structure formed at higher temperatures, low citric acid contents led to formation of single phase ZnNb2O6 structure at lower temperature (700°C). Heat treated powders were analyzed by means of DTA TG, FTIR, Nano ZS Zeta Sizer, SEM and TEM. Nano Sizer and TEM results indicated that as the citric acid content increased, the size of particles and the degree of agglomeration decreased. The particle size was between 18-60 nm in the case of high citric acid ratio (CA/MO:6). According to powder characterization results, optimum calcination temperature was determined as 700°C and ZnNb2O6 ceramic pellets were produced from calcined powders. ZnNb2O6 ceramics sintered at 1200°C for 2h had a relative density of between 97-98%. The dielectric measurements of ZnNb2O6 ceramics indicated that ZnNb2O6 ceramics sintered at 1200°C for 2h had a dielectric constant between 18.2-19.6 depending on frequency (1kHz-2MHz) and temperature (25-200°C). The dielectric loss was between 1×10-3-4×10-3 at he same frequency and temperature ranges and the temperature coefficient of dielectric constant was +164 ppm/°C between 20-120°C at 1MHz.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of composites by polymerization of pyyrole and N-phenyl pyrrole on poly(acrylonitrile-co-acrylic acid) matrix
Pirol ve N-fenil pirol'ün poli(akrilonitril-ko-akrilik asit) matrisinde polimerizasyonu ile kompozit sentezi ve karakterizasyonu
NAZİF UĞUR KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ
- Sodyum aljinat esaslı jel filmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of sodium alginate based gel films
SEDA BEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN GÜRDAĞ
- ZnO nanopartikül katkılı yeni kalamitik sıvı kristallerin sentezi ve mesomorfik incelemeleri
Synthesis and mesomorphic investigation of new calamitic liquid crystals doped with ZnO nanoparticles
YAĞMUR BİNGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE OCAK
DOÇ. DR. HATİCE HANDE MERT
- Stilben köprülü yeni polimerik çinko(II) ftalosiyaninin sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of new stilbene bridged polymeric zinc(II) phthalocyanine
HİLAL YURTSEVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET KASIM ŞENER
- Yeni kiral kalamitik sıvı kristallerin sentezi, karakterizasyonu ve biyomalzeme özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of biomaterial properties of new chiral calamitic liquid crystals
DUYGU CEYLAN ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2021
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELKIZ BİLGİN ERAN
PROF. DR. HALE OCAK