Katkılandırılmış PNN-PZT piezoelektrik seramiklerin toz sentezi, sinterlenmesi ve elektriksel karakterizasyonu
Synthesis, sintering and electrical characterization of doped PNN-PZT piezoelectric ceramics
- Tez No: 492639
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Seramik Mühendisliği, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Kurşun nikel niyobat - kurşun zirkonat titanat (PNN-PZT) relaksör ferroelektrik seramiği perovskit kristal yapısında kristalleşmektedir. Bu malzeme üstün piezoelektrik özellikler sergilemektedir. Katkılandırma yapılarak bu üstün piezoelektrik özelliklerde iyileşmeler sağlanabilmektedir. Bu çalışmada 0.55PNN-0.45PZT oranına sahip relaksör ferroelektrik malzemesine %1,0 mol, %1,2 mol, %1,4 mol ve %1,6 mol Fe katkısı ilave edilmiştir. Tozlar Columbite yöntemiyle sentezlenmişlerdir. Daha sonra bu sentezlenen tozlardan 100MPa basınç altında 13 mm çapındaki kalıplarda tek eksenli pres kullanılarak seramik yaş numuneler üretilmiştir. Bu disk şeklideki seramik numuneler 1050 - 1250 ºC sıcaklık aralığında ikişer saat sinterlenerek sıcaklığa bağlı mikroyapı değişimleri ve piezoelektrik, dielektrik ve ferroelektrik özellikleri incelenmiştir. Fe katkılandırılmış PNN-PZT seramiklerinin, katkılandırılmamış olana göre piezoelektrik özelliklerinde artış gözlemlenmiştir. Ancak bu artış Fe katkı miktarının artışıyla doğru orantılı olmamıştır. %1,4 mol Fe içeren PNN-PZT seramiklerinde en yüksek piezoelektrik yük katsayısı elde edilmiştir. Denenmiş olan farklı sinterleme sıcaklıklarından elde edilen SEM görüntülerinde sıcaklık arttıkça tanelerde büyüme olduğu gözlemlenmiştir. Alınan yoğunluk ölçümlerinde sıcaklık artışına bağlı olarak yoğunluklarda gözenekli yapının etkisiyle düşüş gözlemlenmiştir. Üretilen seramiklerin her sinterleme sıcaklığında perovskit yapıya sahip olduğu XRD sonuçlarıyla doğrulanmıştır. Yapılan sıcaklığa bağlı dielektrik ölçümleri sonucunda Fe katkılandırmanın Curie sıcaklığında (Tc) artışa neden olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan katkılandırmalar sayesinde piezoelektrik ve dielektrik özelliklerde artış açıkça görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Lead nickel niobate - lead zirconate titanate (PNN-PZT) relaxor ferroelectric ceramics crystalize in perovskite crystal structure. This material exhibits superior piezoelectric properties. By doping, these piezoelectric properties could be further improved. In this study, The effect of 1,0 mol , 1,2 mol , 1,4 mol and 1,6 mol % Fe doping on the properties of relaxor ferroelectric 0.55PNN-0.45 PZT ceramic were studied. The powders were synthesized by the Columbite method. Subsequently, pressures of 100 MPa were applied to the powders, to make ceramic green samples, uniaxially in a 13 mm diameter die. These ceramic samples were then sintered for 2 hours in a temperature range of 1050 to 1250 ºC and their microstructural evolution as well as piezoelectric, dielectric and ferroelectric properties as function of temperature were investigated. An appreciable increase in the properties of Fe-doped PNN-PZT ceramics as compared to that of undoped ones have been observed. However, this increase was not directly proportional to the increase in the amount of Fe added. The highest piezoelectric coefficient was obtained in PNN-PZT ceramics containing 1.4% mol Fe. From the SEM images, it was observed that as the temperature was increased, normal grain growth took place. Density was found to increase with increasing temperature. The XRD results show that phase pure perovskite structure was obtained after sintering. As a result of the measured dielectric properties, an increase was observed in the Curie temperature (Tc) as compared to that of the undoped PNN-PZT ceramics. The increase in piezoelectric and dielectric properties was evident thanks to the doping.
Benzer Tezler
- Katkılandırılmış PNN-PZT piezoelektrik seramiklerin pozitron yokolma (PALS) tekniğiyle incelenmesi
Investigation of doped PNN-PZT pisoelectric ceramics by positron annihilition lifetime spectroscopy (PALS) technique
FİKRET ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMALİ TAV
PROF. DR. UĞUR YAHŞİ
- Katkılandırılmış lityum silikat camsı seramiklerin sentezi ve lüminesans özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of luminescence properties of doped lithium silicate glass ceramics
İSRAFİL ŞABİKOĞLU
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDOĞAN CAN
- Katkılandırılmış baryum alüminat fosforların sentezi ve termolüminesans özelliklerinin karakterizasyonu
Synthesis and thermoluminescence characterization of the doped barium aluminate phosphors
ERDAL GÜVENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiKatıhal Fiziği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AYVACIKLI
- Katkılandırılmış TiO2 ince filmlerin üretilmesi, karakterizasyonu ve sensör olarak uygulamalarının araştırılması
Doped TiO2 thin films: Producing, characterisation and investigation of applications as a sensor
ALİRIZA SAYIN
Doktora
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT KEMAL KIYMIK
- Study of low temperature water gas shift reaction on promoted Au/Al2O3 catalysts
Katkılandırılmış Au/Al2O3 katalizörlerde düşük sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonunun incelenmesi
HACER GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. RAMAZAN YILDIRIM