نام پژوهشگر: مهدیه رفیقی

بررسی تاثیر دما و فشار سنتز بر رفتار الکتروفیزیکی واریستورهای کامپوزیتی تهیه شده بر مبنای اکسید روی-پلی پیرول
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده فیزیک 1394
  مهدیه رفیقی   حسن بیدادی

یکی از بهترین روش ها برای محافظت از مدارها و قطعات الکترونیکی در برابر جریان های گذرا و فوق ولتاژها، استفاده از مقاومت های تابع ولتاژ یا واریستورها است. در اینجا هدف پروژه ساخت واریستورهای کامپوزیتی بر مبنای اکسیدروی است. ساخت واریستورهای کامپوزیتی، به روش پرس گرم و با استفاده از قالبی به قطر 10 میلی متر صورت گرفت. برای بررسی رفتار "جریان – ولتاژ" نیز از دو الکترود مسی به قطر 6 میلی متر استفاده شد. اندازه گیری رفتار "جریان - ولتاژ" نیز به روش مرسوم دو پروبی و تحت یک فشار ثابت صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهند که پلی پیرول مسئول رفتار غیرخطی در این نمونه ها است که در واقع همان نقش اکسید بیسموت را در واریستورهای سرامیکی بازی می کند. نتایج به دست آمده از اندازه گیری ها به طور خلاصه به شرح زیز می باشند: تغییرفشار سنتز با افزایش فشار سنتز از 20 مگاپاسکال به 80 مگاپاسکال در نمونه ها ولتاژ شکت از 440 ولت به 320 ولت کاهش یافته و ضریب غیرخطی از 63/4 به 75/6 افزایش یافته است. با افزایش فشار سنتز در نمونه ها، پسماند افزایش می یابد. این امر به همراه افزایش جریان نشتی، (یا معادل آن گرمایش ژول)، باعث کاهش طول عمر واریستور می گردد. نتایج به دست آمده از تصاویر sem بیانگر ای موضوع هست که با افزایش فشار سنتز فاصله بین دانه ای کاهش یافته است. بررسی طیف پراش ایکس نمونه ها نشان می دهد که افزایش فشار سنتز تاثیری در ساختار مواد نداشته است یعنی در طول فرایند تغییر فشار هیچ ترکیب شیمیایی جدیدی به وجود نیامده است. تغییر دمای سنتز مطالعات نشان می دهند که دما تاثیر بسیار مهمی در رفتار واریستورها دارد. افزایش دمای سنتز از 70 درجه سانتیگراد به 130 درجه سانتیگراد منجر به کاهش ولتاژ شکست از 500 ولت به 300 ولت می شود. هم چنین مقدار ضریب غیرخطی از 51/2 به 6 افزایش یافته است. همچنین با افزایش دمای سنتز، پسماند افزایش یافته و طول عمر واریستور کاهش می یابد. نتایج به دست آمده از تصاویر sem بیانگر ای موضوع هست که با افزایش دمای سنتز فاصله بین دانه ای کاهش یافته است. بررسی طیف پراش ایکس نمونه ها نشان می دهد که افزایش دمای سنتز تاثیری در ساختار مواد نداشته است یعنی در طول فرایند تغییردما هیچ ترکیب شیمیایی جدیدی به وجود نیامده است.