Production and characterization of 94NBT-6BT piezoelectric single crystal materials
94NBT-6BT piezoelektrik tek kristal malzemelerin üretilmesi ve karakterizasyonu
- Tez No: 334680
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDIN DOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Seramik Mühendisliği, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Anadolu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kurşun içeren ve kurşunsuz piezoelektrik tek kristal malzemelerin geliştirilmesi bu malzemelerin mükemmel domain diziliminden dolayı 1997?den günümüze birçok araştırmacının dikkatini çekmiştir. 2000?li yıllardan sonra yeni nesil piezoelektrik tek kristal malzemeler oldukça hızlı gelişen elektronik teknolojisine bağlı olarak yüksek performanslı cihaz üretimi için daha çok tercih edilmektedir. Fakat yakın bir gelecekte kurşun esaslı malzemelerin kullanımı proses esnasında yüksek buharlaşmadan dolayı çevresel düzenlemeler tarafından yasaklanacaktır. Son yıllarda sodyum bizmut titanat-baryum titanat (94Na0.5Bi0.5TiO3-6BaTiO3) (94NBT-6BT) tek kristalleri yüksek piezoelektrik özelliklerinden dolayı kurşunsuz piezoelektrik malzemeler için uygun bir adaydır. Son zamanlarda NBT esaslı tek kristallerin piezoelektrik performansını geliştirmek için dikkate değer araştırma çalışmaları yapılmıştır. Bu tezde BaTiO3, katkısız ve Li, Fe, Mn katkılı 94NBT-6BT tek kristalleri eriyikten büyütme tekniği ile başarılı bir şekilde üretilmiştir. Ek olarak 94NBT-6BT seramikleri ve çok kristal matriks içine gömülmüş tek kristal çekirdekler katı hal (CS) ve spark plazma sinterleme (SPS) teknikleri ile katı hal tek kristal büyütme çalışması için sinterlenmiştir. Büyütülen kristallerin ve seramiklerin morfolojileri stereo ve taramalı elektron mikroskobu ile karakterize edilmiştir. Elemental analizleri enerji saçılımlı X- ışını (EDX) ve X-ışını fluresans (XRF) metoduyla belirlenmiştir. Tek kristallerin ve seramiklerin kristal fazları X-ışını difraktometresi tekniğiyle belirlenmiştir. 94NBT-6BT tek kristallerin sıcaklık ve frekansa bağlı dielektrik ve sızıntı akımı özellikleri, piezoelektrik ve ferroelektrik özellikleri empedans yük analizörü, LCR metre, d33 metre ve AIXACT (aixPES/CMA) piezeoelektrik-ferroelektrik analizörü ile ölçülmüştür.
Özet (Çeviri)
Development of the lead based and lead free piezoelectric single crystals has attracted more attention by various scientists from 1997s to the present due to their perfectly aligned domains. After 2000s, new generation piezoelectric single crystals are more preferred to produce high performance devices due to the rapidly developing electronic technology. However, the use of lead based materials will be prohibited by environmental regulations due to their high volatilization during processing in near future. In recent years, sodium bismuth titanate-barium titanate (94Na0.5Bi0.5TiO3-6BaTiO3) (94NBT-6BT) single crystals considered to be suitable candidate as lead free piezoelectric material because of their strong piezoelectric properties. Recently, considerable research efforts have been devoted to enhance piezoelectric performance of the grown NBT based single crystals. In this thesis, BaTiO3, undoped and Li, Fe, Mn doped 94NBT-6BT single crystals were successfully grown by flux growth technique. Moreover, 94NBT-6BT ceramics and embedded single crystal seed in polycrystalline NBT-BT matrix were sintered by conventional (CS) and spark plasma sintering (SPS) techniques for solid state single crystal growth study. Morphology of the grown crystals and ceramics were characterized by stereo and scanning electron microscopy (SEM). Elemental analysis were performed with energy dispersive X-ray (EDX) and X-ray fluorescence (XRF) methods. Crystalline phase of the single crystals were analyzed by X-ray diffraction (XRD) techniques. Temperature and frequency-dependent dielectric and leakage current properties, and also piezoelectic and ferroelctric properties of the 94NBT-6BT single crystals and ceramics were measured by impedance/gain phase analyzer, LCR meter, d33 meter and AIXACT (aixPES/CMA) piezoelectric and ferroelectric analyzer.
Benzer Tezler
- Kurşunsuz piezoelektrik çok katmanlı seramiklerin üretimi ve karakterizasyonu
Characterization and production of multilayer lead free piezoelectric ceramics
ABDİ BATURAY GÖKÇEYREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN DOĞAN
- Çok katmanlı piezoelektrik seramiklerin tasarımı, üretimi ve elektriksel yorulma davranışlarının karakterizasyonu
Design, production and characterization of electrical fatigue behaviour of multilayer piezoelectric ceramics
MERT GÜL
Doktora
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER KAVAS
PROF. DR. AYDIN DOĞAN
- Production and characterization of some aluminium based composites
Alüminyum bazlı kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi
MEHMET DOMBAYCI
- Production and characterization of lead zircovate titanate and lead magnesium niobate-lad titanate piezoceramics
Kurşun zirkonyum titanat ve kurşun magnezyum niyobat-kurşun titanat piezoseramiklerinin üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi
ERCAN TAŞPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM TİMUÇİN
- Production and characterization of ceramic condle type gas filters
Seramik mum tipi gaz filtrelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Ş.TOLGA YUMRUKÇAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZTÜRK