ساخت و بررسی خواص ساختاری و پیزوالکتریکی سرامیک knn

پیزوسرامیک های بر پایه سرب به خصوص تیتانات زیرکونات سرب به علت خواص پیزوالکتریکی خوبی که دارند،به طور گسترده در صنعت به کار می روند. با وجود این، سمی بودن سرب و مشکلاتی که مسمومیت با سرب برای سلامتی انسان به وجود می آورد، باعث توسعه ی پیزوسرامیک های بدون سرب شده است. در این زمینه به ترکیب knn توجه ویژه ای شده است. این توجه به علت خواص پیزوالکتریکی خوب ودمای کوری بالای این دسته از سرامیک ها است. با وجود این، نتایج تحقیقات اخیر نشان می دهد که بهبود خواص پیزوالکتریکی سرامیک های برپایه knn معمولاً با کاهش دمای کوری همراه است. در نتیجه هدف این پروژه تهیه سرامیک های knn با دمای کوری بالا و خواص پیزوالکتریکی خوب است. روش ساخت fبرای تهیه نمونه ها از روش برهمکنش حالت جامد استفاده شده است.مواد اوالیه و معادله واکنش عبارتند از: ag2co3 ,na2co3 ,k2co3 ,nb2o از 5 knn _ xag (0.25-x) k2co3 + 0.25 na2co3 + 0.5 nb2o5 + x ag2co3==> [k 0.5-x na 0.5 ag x]nbo3 ابتدا مواد اولیه، با نسبت های مناسب مخلوط میشوند. سپس با مقدار بسیار کمی آب مقطر یک محلول به دست میآید. این محلول هم زده میشود تا کاملاً یک دست شود. سپس آن را با جریان هوای گرم خشک میکنیم. پودر همگن به دست آمده آمده را در دمای 950 درجه سیلیسیوس به مدت 4 ساعت کلسینه می کنیم و پس از شکل دادن به پودر حاصله آن را در دمای 1000 درجه سیلیسیوس به مدت 3 ساعت تفجوشی می کنیم. نتایج و بحث آنالیز طرح پراش پرتو x نشان می دهد که نمونه ها در دمای اتاق دارای ساختار پروسکایت با تقارن اورتورمبیک هستند. اندازه متوسط بلورکها و ثابت های شبکه در جدول 1 خلاصه شده است. در جدول 1 ملاحظه میشود که با اضافه شدن نقره اندازه ی بلورکها زیاد می شود. همچنین اندازه ی پارامترهای شبکه نیز افزایش می یابد که این امر میتواند علت افزایش اندازه ی بلورکها باشد. همچنین ساختار ماده به فاز تتراگونال نزدیک می شود. a b c [k0.5na0.5]nbo3 60 12/344 12/121 3/95 0/32 [k0.49na0.5ag0.01]nbo3 104 12/5 12/56 3/97 0/317 [k0.47na0.5ag0.03]nbo3 216 12/57 12/578 3/98 0/3166 [k0.45na0.5ag0.05]nbo3 560 12/58 12/58 3/98 0/316 در نمونه ها ag اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان ag دمای کوری نمونه ها می یابد.