Synthesis and dielectric properties of ZnNb2O6 microwave dielectric ceramic by sol gel combustion method
ZnNb2O6 dielektrik seramiklerinin sol jel yanma yöntemiyle sentezlenmesi ve dielektrik özellikleri
- Tez No: 275984
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYHAN MERGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, nano boyutta kolombit yapılı ZnNb2O6 mikrodalga dielektrik seramikleri sol-jel yanma kullanılarak sentezlenmiştir. Sitrik asit hem yanma prosesi için yakıt, hem de niyobyum hidroksitin çözünmesinde çözücü olarak kullanılmıştır. Üretim çalışmasında farklı oranlarda sitrik asit kullanılarak, sitrik asidin ZnNb2O6 faz gelişimine, tozların boyut ve şekillerine ve aglomerasyon derecesine etkileri incelenmiştir. Üretilen tozlar 400-1200°C sıcaklıkları arasında 2 saat süre ile hava ortamında ısıl işleme tabi tutulmuş ve faz gelişimleri x-ışınları difraktometresi (XRD) kullanılarak analiz edilmiştir. XRD analizleri sitrik asit miktarının faz gelişimini belirgin bir şekilde etkilediğini ortaya koymaktadır. Yüksek sitrik asit oranlarında tek fazlı ZnNb2O6 yapısı daha yüksek sıcaklıklarda elde edilirken, düşük sitrik asit oranlarında tek fazlı ZnNb2O6 yapısı 700°C gibi daha düşük sıcaklıklarda oluşmuştur. Farklı sıcaklıklarda ısıl işlem görmüş tozlar DTA TG, FTIR, Nano Zeta Sizer, SEM and TEM kullanılarak analiz edilmiştir. Nano Sizer ve TEM sonuçları sitrik asit içeriği arttığında tozların boyutlarının ve tozlarda aglomerasyon derecesinin azaldığını göstermektedir. Yüksek sitrik asit oranında (CA/MO:6) toz boyutları 18 ile 60 nm arasında değişmektedir. Toz karakterizasyon sonuçlarına bağlı olarak uygun kalsinasyon sıcaklığı 700°C olarak belirlenmiş ve kalsine edilen tozlardan ZnNb2O6 seramik peletleri elde edilmiştir. 1200°C' de 2 saat sinterlenen ZnNb2O6 seramik peletleri %97-98 relatif yoğunluğa sahiptir. Dielektrik ölçümleri ZnNb2O6 kolombit seramiklerinin dielektrik katsayısının frekans (1kHz-2MHz) ve sıcaklığa (25-200°C) bağlı olarak 18.2-19.6 arasında değiştiğini göstermiştir. Aynı frekans ve sıcaklık değerleri arasında dielektrik kayıp 1×10-3-4×10-3 arasında değişirken, 20-120°C aralığında ve 1 MHz'de dielektrik sabiti sıcaklık katsayısı +164 ppm/°C olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, nono sized ZnNb2O6 columbite microwave dielectric ceramic powders were synthesized by sol-gel combustion method. Citric acid was used as both fuel for combustion process and solvent for dissolving niobium hydroxide. Various amounts of citric acid were used to investigate the effect of citric acid on ZnNb2O6 phase formation, size and shape of the particles and also degree of agglomeration. Produced powders were heat treated at temperatures ranging from 400 to 1200°C for 2h in air and phase developments were analyzed by x-ray diffractometer (XRD). XRD analyses clearly indicated that citric acid content affected the phase formation. While at high citric acid ratios single phase ZnNb2O6 structure formed at higher temperatures, low citric acid contents led to formation of single phase ZnNb2O6 structure at lower temperature (700°C). Heat treated powders were analyzed by means of DTA TG, FTIR, Nano ZS Zeta Sizer, SEM and TEM. Nano Sizer and TEM results indicated that as the citric acid content increased, the size of particles and the degree of agglomeration decreased. The particle size was between 18-60 nm in the case of high citric acid ratio (CA/MO:6). According to powder characterization results, optimum calcination temperature was determined as 700°C and ZnNb2O6 ceramic pellets were produced from calcined powders. ZnNb2O6 ceramics sintered at 1200°C for 2h had a relative density of between 97-98%. The dielectric measurements of ZnNb2O6 ceramics indicated that ZnNb2O6 ceramics sintered at 1200°C for 2h had a dielectric constant between 18.2-19.6 depending on frequency (1kHz-2MHz) and temperature (25-200°C). The dielectric loss was between 1×10-3-4×10-3 at he same frequency and temperature ranges and the temperature coefficient of dielectric constant was +164 ppm/°C between 20-120°C at 1MHz.
Benzer Tezler
- Enerji depolama cihazlarına yönelik çinko ferrit nanoparçacıkların sentezi ve dielektrik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and dielectric properties of zinc ferrite nanoparticles for energy storage devices
CAN SİRET DOSDOĞRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU SÜNGÜ MISIRLIOĞLU
- ZrO2 nano parçacıklarının üretimi, dielektrik ve optik özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis and investigation of dielectric and luminescence properties of ZrO2 nanoparticles
AYŞE BANU BİRLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ALTINDAL
YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ
- Kumarin içerikli polimerlerin sentezi spektroskopik ve dielektrik özellikleri
Synthesis of polymers containing coumarin spectroscopic and dielectric properties
FERİDE BEZGİN
- Kopolimer/karbon nanotüp kompozitlerinin sentezi, karakterizasyonu ve dielektrik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of dielectric properties of copolymer / carbon nanotube composites
İLKNUR YIRTAR DÜŞÜKCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiFırat ÜniversitesiFizikokimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FATİH COŞKUN
- Perifal konumda oktamerkaptokinolin taşıyan ftalosiyaninlerin sentezi, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and dielectric properties of novel phthalocyanines bearing octa-peripherally substituted mercaptoquinoline moiety
NURETTİN ADAM