Geri Dön

Kristallografik olarak yönlendirilmiş anizometrik tek kristal piezoelektrik parçacıklara sahip piezokompozitleri temel alan yüksek hassasiyetli dokunsal sensörlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Development of high sensitivity tactile sensors based on piezocomposites with crystallographically oriented anisometric single crystal piezoelectric particles

PDF İndir

  1. Tez No: 938423
  2. Yazar: HÜSEYİN ALPTEKİN SARI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEDAT ALKOY
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Seramik Mühendisliği, Engineering Sciences, Ceramic Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 154

Özet

Bu çalışmanın amacı dokunsal sensör uygulamalarında kullanılmak üzere dokulu 0 – 3 piezokompozitlerin dielektrik ve piezoelektrik özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla tek kristal ve iğnesel morfolojideki potasyum stronsiyum niyobat KSN – KSr2Nb5O15 şablon parçacıklarının sentezi, yapısal karakterizasyonu, dielektroforesis yöntemi kullanılarak şablon parçacıklarının tercihli yönlenmelerini incelemek ve yönlenme ile piezokompozitin elektriksel özellikleri ve sensör performansı arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır. Tek kristal KSN şablon parçacıklarının üretimi için ergiyik tuz sentezi yöntemi tercih edilmiştir. Ergiyik tuz sentezi yöntemi kullanılarak üretilen KSN şablon parçacıklarının morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) yöntemi kullanılarak tek kristal özellikleri ise geçirimli elektron mikroskobu yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Dielektroforesis yöntemi ile KSN şablon parçacıklarının yönlenmesine ait bilgiler ise X-ışınları kırınımı (XRD) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Lotgering faktörü hesaplamaları ile tetragonal yapıdaki KSN şablon parçacıklarının c ekseni boyunca yönlendiği teyit edilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda en yüksek Lotgering faktörü değeri 200 Hz frekansta 2 kV/mm'lik elektrik alan uygulanan hacimce %5 KSN şablon parçacıkları içeren piezokompozitlerde 0.83 olarak hesaplanmıştır. Üretilen piezokompozitlerin elektriksel özellikleri ile KSN şablon parçacıklarının yönlenmesi arasında kuvvetli bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Dielektroforesis yöntemi kullanılarak üretilen piezokompozitlerin dielektrik, ferroelektrik ve piezoelektrik özelliklerinin dielektroforesis yöntemi ve herhangi bir elektrik alan uygulanmadan üretilen ve iğnesel morfolojideki KSN şablon parçacıklarının rastgele yönelime sahip olan piezokompozitlere göre daha yüksek özelliklere sahip oldukları belirlenmiştir. Dielektroforesis yöntemi kullanılarak üretilen piezokompozitlerin dokunsal sensör uygulamalarında kullanılmak amacı ile yapılan ölçümlerin sonucunda 0 – 3 piezokompozitlerin üretmiş oldukları çıkış voltaj değerlerinin tek kristal KSN şablon parçacıklarının uygulanan elektrik alan sonucunda yönlenmesine bağlı olarak artış gösterdiği belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda tek kristal KSN şablon parçacıklarına sahip dielektroforesis yöntemi kullanılarak üretilen 0 – 3 piezokompozitlerin dokunsal sensör uygulamalarında tercih edilebilecek malzemelerden oldukları belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

The aim of this study is to synthesize single crystalline potassium strontium niobate KSN – KSr2Nb5O15 template particles with needle morphology in order to improve the dielectric and piezoelectric properties of textured 0 – 3 piezocomposites to be used in tactile sensor applications, to characterize the structural features of the particles, investigate the preferred orientation of the template particles using the dielectrophoresis method, and to establish a correlation between the particle orientation and electrical properties and sensor performance of the piezocomposites. The molten salt synthesis method was preferred for the production of single crystal KSN template particles. The morphology of the KSN template particles produced using the molten salt synthesis method was determined using the scanning electron microscope (SEM) method and their single crystal properties were determined using the transmission electron microscope method. The information regarding the orientation of the KSN template particles with the dielectrophoresis method was obtained using the X-ray diffraction (XRD) method and the Lotgering factor calculations determined that the tetragonal structured KSN template particles were oriented along the c axis. As a result of the experimental studies, the highest Lotgering factor value was calculated as 0.83 in piezocomposites containing 5% KSN template particles by volume oriented under an AC electric field of2 kV/mm with a frequency of 200 Hz. It was determined that there was a strong relationship between the electrical properties of the produced piezocomposites and the orientation of the KSN template particles. It was determined that the dielectric, ferroelectric and piezoelectric properties of the piezocomposites produced using the dielectrophoresis method had higher properties than the piezocomposites produced without applying any electric field and with random orientation of the needle-shaped KSN template particles. As a result of the measurements made for the purpose of using the piezocomposites produced using the dielectrophoresis method in tactile sensor applications, it was determined that the output voltage values produced by 0-3 piezocomposites increased depending on the orientation of the single crystal KSN template particles as a result of the applied electric field. As a result of this study, it was determined that 0-3 piezocomposites produced using the dielectrophoresis method with single crystal KSN template particles are among the materials that can be preferred in tactile sensor applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    315523

    Şekil kontrollü nanbo3 ve srtio3 elektroseramik tozlarının ergimiş tuz yöntemiyle üretilmesi

    Synthesis of morphology controlled nanbo3 and srtio3 electroceramic powders via molten salt method

    ABDÜLKADİR MURAT AVCI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Seramik MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENDER SUVACI

  2. Tez No

    266547

    Karbon nanotüp üretimi için kullanılan demir katkılı alüminada tane yönlenme miktarının belirlenmesi

    Determination texture fraction in Fe-doped alumina substrates used for production of carbon nanotubes

    DİDEM ÜNAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Metalurji MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERVET TURAN

  3. Tez No

    150641

    ZnO ve ZnO esaslı seramiklerde çekirdek kullanımı ile mikroyapı kontrolü

    Microstructure control in ZnO and ZnO based ceramics via seeding

    İSMAİL ÖZGÜR ÖZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Metalurji MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. ENDER SUVACI

  4. Tez No

    874011

    Tane yönlendirilmiş silisyumlu elektrik saclarına uygulanan mekanik ve ısıl işlemlerin transformatör boşta kayıpları üzerine etkilerinin incelenmesi

    Investigating effects of applied mechanical and thermal processes of grain-oriented silicon electrical steels on no-load losses of transformer

    NİHAT ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiBalıkesir Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALAADDİN TOKTAŞ

  5. Tez No

    179279

    Yönlendirilmiş müllit/zirkonya kompozitlerine Y2O3 ilavesinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi

    The effect of Y2O3 additive on mechanical properties in oriented mullite/zirconium composites

    TUĞBA TOKGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. YAHYA KEMAL TÜR

Geri Dön