سنتز و بررسی خواص دی الکتریک نانوالیاف pzt

در این تحقیق نانوالیاف تیتانات زیرکونات سرب pb(zr0.52,ti0.48)o3 به روش سل-ژل با استفاده از پلی وینیل پیرولیدون (pvp) توسط فرآیند الکتروریسی سنتز شد. برای تهیه سل مورد نظر از تری هیدرات استات سرب، زیرکونیوم پروپوکساید، تترا ایزوپروپیل اورتوتیتانات و 2-متوکسی اتانول استفاده شد. از این مواد سل شفافی تهیه شده و با نسبت مناسبی، به محلول pvp در 2-متوکسی اتانول، اضافه شد. پس از بدست آمدن یک ویسکوزیته قابل ریسندگی، محلول در یک سرنگ پلاستیکی دارای سرسوزنی از جنس فولاد ضدزنگ که به یک منبع ولتاژ بالا متصل است ریخته شد. در فرآیند الکتروریسی از ورقه آلومینیومی به عنوان جمع کننده استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف نظیر ولتاژ و فاصله هوایی، نرخ تغذیه، غلظت پلیمر بر ریخت شناسی و قطر نانوالیاف مورد بررسی قرار گرفت. برای حذف پلیمر، نانوالیاف به مدت 2 ساعت در دمای 500، 600، 700 و ?800 عملیات حرارتی شد. از آنالیز ftir برای شناسایی پیوندهای مختلف قبل از عملیات حرارتی استفاده شد. برای تشخیص فاز بلوری درنانوالیاف از آنالیز پراش اشعه ایکس و برای مشاهده ریخت شناسی نانوالیاف از sem استفاده شد. از نانوالیاف بدست آمده برای ساخت نمونه های کامپوزیت نانوالیاف pzt-رزین و کامپوزیت نانوالیاف pzt-سیمان استفاده شد. در نهایت برای اندازه گیری ثابت دی الکتریک و اتلاف دی الکتریک نمونه های کامپوزیتی از دستگاه lcrمتر استفاده شد. نتایج حاصل قطر نانوالیاف pzt را بعد از عملیات حرارتی 150 تا 500 نانومتر نشان داد. همچنین بررسی اثر پارامترهای مختلف پروسه نشان داد که با افزایش ولتاژ، فاصله هوایی، نرخ تغذیه و غلظت پلیمر pvp قطر نانوالیاف افزایش یافت. آنالیز پراش اشعه ایکس نانوالیاف نشان داد که در دمای ?600 نانوالیاف pzt تشکیل می شود. اندازه گیری ها برای نمونه های کامپوزیت نانوالیافpzt-سیمان ثابت دی الکتریک بسیار بالاتر، و اتلاف دی الکتریک پایین تری نسبت به کامپوزیت نانوپودرpzt-سیمان را نشان داد. به طوری که ثابت دی الکتریک برای نمونه vol%90 نانوالیاف pzt در زمینه سیمان دارای ثابت دی الکتریک 777، در مقابل 333 برای کامپوزیت نانوپودرpzt-سیمان بود.