سنتز و اندازه گیری خواص فیزیکی و الکتریکی سرامیکهای pmn، تهیه شده به روش کلومبایت و رسوب دهی

واهلشگرهای(relaxor) پایه سرب در فناوری و ساخت خازنهای چند لایه ای و قطعات الکترواپتیکی مواد مهمی به شمار می آیند. یکی از مهمترین این ترکیبات سیستم (pb(mg1/3nb2/3)o3)pmn است که ثابت دی الکتریک بسیار بالایی دارد. در این پروژه تشکیل فاز pmn بوسیله روشهای کلومبایت و تارتارات بررسی شد. پودر کلومبایت (mgnb2o6) با کلسینه مخلوط mgo (با استفاده از 3% وزنی mgo اضافی) و nb2o5 در 1200 درجه سانتیگراد سنتز شد. با کلسینه کردن مخلوط پودرهای کلومبایت و pbo در دمای 750 درجه سانتیگراد پودر pmn خالص سنتز شد. سنتز ترکیب pmn در روش تارتارات، که یک روش سنتز شیمیایی تک مرحله ای است، بوسیله اختلاط پیش سازه اکسیدهای سازنده، شامل؛ تارتارات نئوبیوم، کمپلکسهای تری اتانول آمین سرب و پلی وینیل الکل منیزیم در حالت محلول آغاز شد. در این روش حداکثر 94% فاز pmn با کلسینه در دمای 850 درجه سانتیگراد بدست آمد. قطعات pmn، با استفاده از پودر حاصل از روش کلومبایت، بوسیله فرآیند تفجوشی فعال ساخته شدند. در این فرآیند مخلوط پودرهای کلومبایت و pbo ابتدا پرس شده و سپس در دماهای مختلف سینتر شدند. در نمونه های استوکیومتری تنها با تفجوشی در دمای 1300 درجه سانتیگراد ریزساختار به خوبی شکل گرفت ولی تحت این شرایط مقدار زیادی فاز مزاحم پایروکلر هم در ساختار تشکیل شد. برای از بین بردن فاز پایروکلر (pyrochlore) مقادیر مختلف pbo اضافی (2/5 ، 5 و 7/5% وزنی) به ترکیب اولیه اضافه شد. نتیجه تفجوشی در بالاتر از 1200 درجه سانتیگراد، دست یابی به ساختاری تکفاز در نمونه های حاوی 5 و 7/5% وزنی pbo اضافی بود. سرامیک pmn با دانسیته نسبی ~94% و ثابت دی الکتریک (در دمای اتاق) 11600 در نمونه حاوی 5% وزنی pbo با تفجوشی در دمای 1233 درجه سانتیگراد بدست آمد.