Geri Dön

Preparation and characterization of microstructurally engineered textured 0.9PMN-0.1PT piezoelectric ceramics

0.9PMN-0.1PT dokulu piezoelektrik seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 574038
  2. Yazar: YUSUF KILIÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EBRU MENŞUR ALKOY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Seramik Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences, Ceramic Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

Kurşun esaslı piezoelektrik malzemelerin yüksek elektriksel ve elektromekanik özellikler gösterdiği bilinmektedir. Çeşitli kurşun esaslı piezoelektrik malzemeler arasında, perovskite yapıya sahip (1-x)Pb(Mg1/2Nb2/3)O3–(x)PbTiO3 (PMN-PT) seramikleri transdüserler, ultrasonik motorlar, aktüatörler ve tıbbi ultrason gibi birçok uygulama için potansiyel malzemelerdir. Bu çalışmada, relaksör ferroelektrik özelliği nedeniyle 0.9PMN-0.1PT kompozisyonu seçilmiştir. Piezoelektrik seramikler katı hal reaksiyon yolu ile sentezlenmiştir. Nihai PMN-PT partikül boyutu 0.18 μm'dir ve bu partikül boyutu yoğun piezoelektrik seramik elde etmek için yeterlidir. 0.9PMN-0.1PT numuneleri kuru presleme ve şerit döküm olmak üzere iki yöntemle hazırlanmıştır. BaTiO3 şablon parçacıkları ergimiş tuz sentezi yöntemiyle sentezlenmiş ve dokulandırmak için %5-hacim oranında kullanılmıştır. Dokulu PMN-PT numuneleri elde etmek için şerit döküm ve şablonlu tane büyümesi kombinasyonu kullanılmıştır. Numuneler 1150°C'de farklı sürelerde sinterlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını difraksiyonu (XRD) kullanılarak mikroyapısal analizler ve faz analizleri yapılmıştır. Dielektrik ve ferroelektrik özellikler incelenmiştir. Tüm sinterlenmiş numunelerde saf perovskit yapısı elde edilmiştir. Dielektrik sabitinin sıcaklığa bağlı ölçümü yapılmıştır. Elektrik alan kaynaklı gerinme 30 kV/cm'de ~% 0.14 olarak ölçülmüştür. Curie sıcaklıkları, kuru presleme numuneleri için sırasıyla 1 kHz, 10 kHz ve 100 kHz'de 41°C, 43°C ve 45°C ve dokulu numunelerde sırasıyla 39°C, 41°C ve 43°C olarak ölçülmüştür. Dokulu olmayan numunenin kalıntı polarizasyonu (Pr) 30 kV/cm'de ~2Pr =12.7 μC/cm2 olarak ölçülmüş ve dokulu numune için kalıntı polarizasyon 30 kV/cm'de 6.4 μC/cm2 olarak ölçülmüştür.

Özet (Çeviri)

Lead-based piezoelectric materials are known with their high electrical and electromechanical properties for potential applications. Among various lead-based piezoelectric materials, (1-x)Pb(Mg1/2Nb2/3)O3–(x)PbTiO3 ceramics (abbreviated as PMN-PT) are promising materials for transducers, medical ultrasound, ultrasonic motors and actuators. In this study, 0.9PMN-0.1PT was chosen due to relaxor ferroelectric response of this composition. Piezoelectric ceramic powders were synthesized by solid-state reaction route. The final PMN-PT particle size of the powders was measured as 0.18 µm. The samples of 0.9PMN-0.1PT were prepared with two methods as dry-pressing and tape-casting. Moreover, barium titanate (BaTiO3) template particles were synthesized by molten salt synthesis method and were used to texture the 0.9PMN-0.1PT with ratio of 5%-vol. A combination of tape-casting and template grain growth was used to obtain textured PMN-PT samples. All samples were sintered at 1150oC for various durations. Microstructural and compositional analyses have been carried out using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Dielectric and ferroelectric properties have been investigated. Pure perovskite structure was obtained in all sintered samples. Temperature-depended measurement of dielectric constant was performed. Electric field-induced strain was measured as ~0.14% at 30 kV/cm. The Curie temperatures were measured at 1 kHz, 10 kHz and 100 kHz as 41C, 43C and 45C for dry-pressing samples and 39C, 41C and 43C for textured samples, respectively, indicating the relaxor nature of the ceramics. Remnant polarization (Pr) of non-textured sample was measured as ~2Pr =12.7 µC/cm2 at 30 kV/cm and was also measured as 6.4 µC/cm2 at 30 kV/cm for the textured sample.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    533342

    Yüksek mıknatıslanma doygunluğuna sahip nikel katkılı manganez ferrit tozlarının çözelti yanma sentezi ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of nickel doped manganese ferrite powders with high saturation magnetization by solution combustion synthesis

    GAMZE DURMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. M. ŞEREF SÖNMEZ

  2. Tez No

    121010

    Preparation and characterization of hydroxyapatite and polymer composite biomaterials

    Biyomalzeme amaçlı hidroksiapatit-polimer kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    NAZ GÜLTEKİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FUNDA TIHMINLIOĞLU

    PROF. DR. ŞEBNEM HARSA

    PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU

  3. Tez No

    301005

    Ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemi ile Bi2Sr2Ca2Cu3O10+y süperiletken filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of Bi2Sr2Ca2Cu3O10+y superconductor films by ultrasonic spray pyrolysis (USP)

    SİNEM TÜRKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. M. ALİ AKSAN

  4. Tez No

    685126

    Ultrases işlemı uygulanarak hindistan cevizi kabuğu sıvı tütsüsü içeren zencefil nişastası bazlı yenilebilir filmlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of ginger starch based edible films incorporated with coconut shell liquid smoke by ultrasound treatment

    YOVITA RAHMASARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Gıda MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇE POLAT YEMİŞ

  5. Tez No

    151999

    Preparation and characterization of chitosan/calcium phosphate based composite biomaterials

    Kitosan/kalsiyum fosfat bazlı kompozit biyomalzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    OKTAY YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU

Geri Dön