Kurşun esaslı ferroelektrik seramiklerde dopant etkisi ve karakterizasyonu
Characterization of dopant effects on lead based ferroelectric ceramics
- Tez No: 300281
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Kurşun esaslı ferroelektrik seramiklerin yüksek elektriksel ve elektromekaniksel özellikler sergilediği bilinmektedir. Morfotrofik faz sınırına yakın, temel Pb(Mg1/2Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) seramikleri, yüksek piezoelektrik, dielektrik ve elektromekanik bağlaşma katsayılarından dolayı dönüştürücüler ve eyleyiciler gibi çoğu uygulama için potansiyel malzemedir. Fakat bu seramiklerin yüksek güç uygulamaları için dielektriksel ve mekaniksel kayıpları çok yüksek ve mekanik kalite faktörü (Qm) oldukça düşüktür. Bu tezde, daha geniş uygulama alanları için düşük kayıplı malzemeler geliştirmek amacıyla Mn katkısı yapılmış ve Mn katkısının, PMN?32.5PT' nin özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Katkılı ve katkısız piezoelektrik seramikler, Columbite öncü tekniği kullanılarak hazırlanıp, x=at.% MnCO3, 0' dan 5' e değişen x değerlerinde çalışılmıştır. Deney sonuçları, Mn katkısının, seramiğin elektriksel ve elektromekaniksel özelliklerini önemli ölçüde değiştirdiğini göstermiştir. at.%1 Mn katkı miktarının, en uygun katkı miktarı olduğu sonucuna varılmıştır. Çünkü bu katkı miktarında, PMN?32.5PT' nin d33 ve kp gibi özelliklerinde meydana gelen azalma ~%20 civarlarındayken, dielektrik kaybındaki azalma ve mekanik kalite faktöründeki artma oldukça yüksektir. Dielektrik kayıp (tan ?) ~%60 azalmış, (Qm) %150 artarak katkısız seramiğin 2,5 katına çıkmıştır. Böylelikle %1 Mn katkılı PMN?32.5PT seramikleri, ultrasonik motorlar ve dönüştürücüler gibi yüksek güç, düşük kayıp gerektiren birçok uygulamada kullanılabilir hale gelmiştir.
Özet (Çeviri)
Lead-based ferroelectric ceramics are known to exhibit high electrical and electromechanical properties. Pb(Mg1/2Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT) ceramics with base compositions close to the morphotropic phase boundary are potential materials for many applications such as transducers and actuators due to their high piezoelectric, dielectric and electromechanical coupling coefficients. However, their dielectrical and mechanical losses are too high and mechanical quality factor (Qm) is quite low for high-power applications. In this thesis, the effect of Mn doping on properties of PMN?32.5PT was studied with the goal to develop a lower loss material for a wide range of applications. Mn doped PMN?32.5PT lead-based piezoelectric ceramics have been prepared by using Columbite precursor technique and x=at.%MnCO3 ranging from 0 to 5 have been studied. The experimental results indicated that the electrical and electromechanical properties of ceramics were significantly influenced by the Mn doping. at.1% Mn doping are found to be the most appropriate amount of doping. Because the amount of this additive, the PMN?32.5PT of properties such as d33 and kp is around ~ 20% decrease in, but reduction in dielectric loss and an increase in the mechanical quality factor is very high. Dielectric loss (tan ?) decreased by ~ 60%, (Qm), an increase of 150% undoped ceramic was 2.5 times. Thus, 1% Mn doped PMN?32.5PT ceramics has become available for many applications requiring high power low loss, such as ultrasonic motors and transducers.
Benzer Tezler
- Antiferroelektrik seramiklerin yüksek enerji yoğunluğuna sahip kapasitör ve elektrokalorik uygulamalar için incelenmesi
Investigation of antiferroelectric ceramics for high energy density capacitor and electrocaloric applications
NAMIK KEMAL GÖZÜAÇIK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT ALKOY
- Microstructural and thermal characterization studies of non-doped and erbium doped binary GeO2-PbF2 glasses
Katkısız ve erbiyum katkılı ikili GeO2?PbF2 camlarının mikroyapısal ve termal karakterizasyon çalışmaları
MİTHAT CEM ELBİZİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- 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
2024
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YUNUS KAYA
- Lityum ve tantalyum katkılı sodyum potasyum niobat piezoseramiklerinin spark plazma sinterleme ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of lithium and tantalum added potassium sodium niobate piezoceramics via spark plasma sintering
MEHMET KAHRAMAN ÖZMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Kurşun esaslı elektroseramik tozların sentezlenmesi, seramiklerin üretilmesi ve karakterizasyonları
Powder synthesis, fabrication and characterizations of lead-based electroceramics
ERDEM AKÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CİHANGİR DURAN