Geri Dön

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

PDF İndir

  1. Tez No: 290170
  2. Yazar: AYŞE BERKSOY
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SEDAT ALKOY, YRD. DOÇ. EBRU MENŞUR ALKOY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  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: 112

Özet

Kurşun esaslı piezoelektrik seramikler mükemmel piezoelektrik ve ferroelektrik özellikleri nedeniyle algılayıcı, eyleyici ve dönüştürücü olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, kurşun esaslı seramikler elektrik alan ile indüklenen gerinimlerinin yüksek olması nedeniyle elektromekaniksel eyleyici uygulamaları için önemlidir. Ancak, kurşun esaslı seramikler çevresel problemlere neden olur ve insan sağlığını tehdit eder. Günümüzde artan çevresel farkındalık nedeniyle kurşunsuz piezoelektrik seramikler yoğun olarak araştırılmaktadır. Kurşunsuz piezoelektrik malzemeler arasından potasyum sodyum niyobat (KNN) PZT ile kıyaslanabilir piezoelektrik özellikleri, yüksek Curie sıcaklığı, yüksek elektromekaniksel bağlaşma katsayıları nedeniyle en iyi adaylardan biridir. Bu çalışmada, katkısız KNN, % 0,5 mol CuO, % 1,0 mol CuO, % 7 Li katkılı KNN (KL) ve (K0,465,Na0,465)NbO3+%1,0 mol CuO (KLC) seramikler geleneksel sinterleme yöntemi ile hazırlandı. Katkısız KNN, % 0,5 mol, % 1,0 mol CuO katkılı örnekler sırasıyla 1100oC, 1090oC, 1070oC'de 4 saat sinterlendi. KL seramikler ise 1070oC'de 4 saat, 1090oC'de 1 saat ve KLC seramikler 1070oC'de 4 saat sinterlendi. Katkısız KNN, % 0,5 mol CuO, % 1,0 mol CuO ve 1090oC'de 1 saat sinterlenen örneklerin faz analizleri örneklerin ortorombik perovskit yapıda saf olarak elde edildiğine işaret etmektedir. Ancak, 1070oC'de 4 saat sinterlenen KL ve KLC örnekler perovskit yapıda payroklor faz içerir. CuO katkısı ile Curie sıcaklığı azalmasına rağmen, Li katkılı örneklerde Curie sıcaklığı artmıştır. Katkısız KNN, % 0,5 mol CuO katkılı ve KL örnekleri tek bir ferroelektrik P-E histerisis eğrilerine sahiptir. % 1,0 mol CuO katkılı KNN ve KLC örneklerin histerisis eğrileri ise antiferroelektrik benzeri çift histerisis davranışı göstermiştir. % 1,0 mol CuO katkılı örnekte geri kazanılabilir gerinim yaklaşık % 0,11'dir. KL örneklerinde ise, 50 kV/cm elektrik alanda % 0,10'a ulaşmıştır.

Özet (Çeviri)

Lead-based piezoelectric ceramics are widely used in sensors, actuators and transducers due to their excellent piezoelectric and ferroelectric properties. Moreover, owing to their high electric field induced strain, lead-based materials are also important for electromechanical actuator applications. However, lead based-ceramics have caused environmental problems and threatened human health. Thus, lead-free piezoelectric ceramics are being investigated intensely due to the increasing environmental awareness. Among various lead free piezoelectric materials, ceramics based on potassium sodium niobate (KNN) are one of the best candidates because of their high piezoelectric properties comparable to PZT, high Curie temperature (~420oC) and large electromechanical coupling coefficients. In this study, pure KNN, 0.5 % and 1.0 % CuO added KNN, 7 % Li doped KNN (KL) and (K0.465,Na0.465)NbO3+1.0 mole % CuO (KLC) were prepared through conventional sintering methods. Pure KNN, 0.5 mole and 1.0 mole % CuO-added samples were sintered at 1100oC, 1090oC and 1070oC for 4 h, respectively. On the other hand 7% Li modified samples were sintered at 1070oC for 4 h and 1090oC for 1 h. Phase analysis indicated that pure ortorhombic perovskite phase was obtained in the pure KNN, 0.5 mole %, 1.0 mole % CuO-added samples. However, samples sintered at 1070oC for 4 h showed pyrochlore phase in addition to the perovskite structure. Although Curie temperature was decreased with CuO addition, it was increased in the case of Li doped samples. Pure, 0.5 mole % CuO and KL samples exhibit single ferroelectric P-E curves, whereas in the 1.0 mole % CuO added and KLC samples an antiferroelectric-like double hysteresis loop was observed. A fully recoverable electrostrain of approximately 0.11 % was obtained in 1.0 mole CuO- added sample, whereas the strain levels approached 0.10% at 50 kV/cm electric field in the case of Li modified sample.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    392613

    Investigation of anode properties and battery performances of metal mixed graphites for lithium ion batteries

    Lityum iyon pillerde metal ile katkılandırılmış grafitlerin anot özelliklerinin ve pil performanslarının incelenmesi

    HANDAN BAKALCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  2. Tez No

    547436

    Elektrokromik cam uygulamalarına yönelik çeşitli iletken polimer ve metal oksit ince filmlerin üretilmesi ve performans testlerinin gerçekleştirilmesi

    Fabrication of several conducting polymer and metal oxide thin films, and performing the performance tests for electrochromic applications

    YUNUS EMRE FIRAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET PEKSÖZ

  3. Tez No

    631201

    Synthesis, characterization, optimization, and electrochemical analysis of novel multimetal oxide materials for energy applications

    Enerji uygulamalari i̇çin yeni multimetal oksit malzemelerin sentezi, karakterizasyonu, optimizasyonu ve elektrokimyasal analizi

    AHMET AYTEKİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ENGİN KARABUDAK

  4. Tez No

    216842

    Bitmiş lityum-iyon ikincil pillerinden metalik değerlerin geri kazanımı ve fray-farthing-chen (FFC) Cambridge prosesi ile metalik kobalt üretimi

    Recovery of metallic values from spent li-ion secondary batteries and metallic cobalt production by fray-farthing-chen (FFC) Cambridge process

    SERDAR AKTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. M. ERCAN AÇMA

  5. Tez No

    710707

    Ömrünü tamamlamış Li-iyon pillerinden LiCoO2 pastasının ayrıştırılması ve tekrar kullanılabilirliğinin araştırılması

    Separation of LiCoO2 paste from spent Li-ion batteries and investigation of reusability

    HASAN AKSU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CENGİZ AYHAN ZIBA

    DOÇ. DR. MEHMET HAKAN MORCALI

Geri Dön