Compositional modifications of PZT based piezoelectric ceramics
PZT bazlı piezoelektrik seramiklerdeki bileşim değişiklikleri
- Tez No: 93226
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHARREM TİMUÇİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dielektrik ve Piezoelektrik Özellikler, PZT, Dielectric and Piezoelectric Properties, PZT
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
Bu çalışmanın amacı, bileşim değişikliklerinin, kurşun zirkonat titanat (PZT) bazlı piezoelektrik seramiklerinin elektromekanik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu amaçla, stronsiyum, bizmut ve manganezle katkılanmış üç PZT bileşim sistemi incelenmiştir. Dielektrik ve piezoelektrik özelliklerin en yüksek düzeye getirilebilmesi için, değiştirilmiş PZT bileşimleri sıcaklıktan bağımsız faz sınırına yakın tutulmuştur. PZT tozları, oksitlerin karışımı metoduyla üretilmiştir. Pb(Zro.53Tio.47)03 bileşimi, temel PZT olarak seçilmiştir. Stronsiyum, 5 mol%'ye kadar yavaş yavaş eklenmiştir. Bizmut ve manganezin, elektromekanik özellikler üzerindeki etkisini incelemek için, stronsiyumla katkılanmış PSZT Pbo.96Sr0.o4(Zro.53Tio.47)03 kullanılmıştır. Eklenen bizmut miktarı en yüksek %2 ile sınırlandırılmıştır.Manganez, önceden %1 ve %2 bizmutla katkılanmış, iki değişik PSZT bileşimine katılmıştır. Manganez miktarı 0.8 mol% ile sınırlandırılmıştır. Dielektrik sabiti, KT, germim katsayısı, kp, mekanik kalite faktörü, Qm, ve piezoelektrik gerinim ve voltaj katsayıları (dy, gij) standartlara uygun şekilde saptanmıştır. Temel PZT'ye eklenen stronsiyum, elektriksel özelliklerde herhangi bir gelişme sağlamamıştır. Fakat bizmutla katkılanmış seramiklerin, dielektrik sabiti, yaklaşık %1 Bi2(Vte, 1600-1800 aralığına kadar yükseltilmiştir. d33 değerleri 450 pC/N ve üzerine çıkartılmıştır. Manganez içeren seramiklerin KT, kp, dy ve gy özelliklerinde düşüş olmuştur. Bununla birlikte mekanik kalite faktörü, Qm'de belirgin bir yükselme olmuştur. %2 bizmut içeren manganezle katkılanmış bileşimlerin Qm'si yarı sert özellikler gösterecek şekilde 340'a ulaşmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to investigate the effect of compositional modifications on the electromechanical properties of lead zirconate titanate (PZT) based piezoelectric ceramics. For this purpose, three compositional systems, strontium, bismuth and manganese doped PZT systems were studied. The modified PZT compositions were maintained close to the morphotropic phase boundary so that the dielectric and piezoelectric properties could be maximized. PZT powders were produced via mixed oxide route. The composition Pb(Zr0.53Tio.47)03 was selected as the base PZT. Strontium was added progressively up to 5 mole percent. In order to examine the effects of bismuth and manganese on electromechanical properties, strontium doped PSZT, Pbo.96Sro.o4(Zr0.53Tio.47)03 was used. The amount of bismuth additions was confined to a maximum of 2%. Manganese was added into two different PSZT compositions, which were already doped with 1 and 2% bismuth. The amount of mmanganese was limited up to 0.8 mole percent. The dielectric constant, KT, coupling coefficient, kp, mechanical quality factor, Qm, and piezoelectric strain and voltage coefficients (dy, gij) were evaluated in accordance with standard test procedures. Strontium additions to the base PZT did not cause any enhancement in electrical properties. However, the dielectric constant of bismuth doped ceramics was raised to the range of 1600-1800, at about 1% Bİ2O3. The d33 values were raised to 450 pC/N and above. Properties of ceramics having manganese had a decline in K, kp, and the piezomoduli dij and gij. However, there was a significant increase in mechanical quality factor, Qm. Manganese-doped compositions having 2% bismuth reached a Qm of 340, showing a quasi-hard behavior.
Benzer Tezler
- Optimization studies on PZT ceramics for piezoelectric transformer application
Piezoelektrik transformatör uygulaması için PZT seramikler üzerinde optimizasyon çalışmaları
EMİN SEMİH PERDAHCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM TİMUÇİN
- Development of piezoelectric ceramics for ultrasonic motor applications
Ultrasonik motor uygulamaları için piezoelektrik seramiklerin geliştirilmesi
VOLKAN KALEM
- Yüksek curie sıcaklığına sahip kurşunsuz piezoelektrik seramiklerin üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of high curie temperature lead-free piezoelectric ceramics
ELİF BEYZA ZORLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. METİN ÖZGÜL
- 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 lead magnesium niobate-lead titanate ceramics
Kurşun magnezyum niobat-kurşun titanat piezo-seramiklerin üretimi ve karakterizasyonu
HASAN ERDEM ÇAMURLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM TİMUÇİN