Preparation and characterization of microstructurally engineered textured 0.9PMN-0.1PT piezoelectric ceramics
0.9PMN-0.1PT dokulu piezoelektrik seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 574038
- Danışmanlar: PROF. DR. EBRU MENŞUR ALKOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Metalurji Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Engineering Sciences, Metallurgical Engineering, Ceramic Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kurşun esaslı piezoelektrik malzemelerin yüksek elektriksel ve elektromekanik özellikler gösterdiği bilinmektedir. Çeşitli kurşun esaslı piezoelektrik malzemeler arasında, perovskite yapıya sahip (1-x)Pb(Mg1/2Nb2/3)O3–(x)PbTiO3 (PMN-PT) seramikleri transdüserler, ultrasonik motorlar, aktüatörler ve tıbbi ultrason gibi birçok uygulama için potansiyel malzemelerdir. Bu çalışmada, relaksör ferroelektrik özelliği nedeniyle 0.9PMN-0.1PT kompozisyonu seçilmiştir. Piezoelektrik seramikler katı hal reaksiyon yolu ile sentezlenmiştir. Nihai PMN-PT partikül boyutu 0.18 μm'dir ve bu partikül boyutu yoğun piezoelektrik seramik elde etmek için yeterlidir. 0.9PMN-0.1PT numuneleri kuru presleme ve şerit döküm olmak üzere iki yöntemle hazırlanmıştır. BaTiO3 şablon parçacıkları ergimiş tuz sentezi yöntemiyle sentezlenmiş ve dokulandırmak için %5-hacim oranında kullanılmıştır. Dokulu PMN-PT numuneleri elde etmek için şerit döküm ve şablonlu tane büyümesi kombinasyonu kullanılmıştır. Numuneler 1150°C'de farklı sürelerde sinterlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını difraksiyonu (XRD) kullanılarak mikroyapısal analizler ve faz analizleri yapılmıştır. Dielektrik ve ferroelektrik özellikler incelenmiştir. Tüm sinterlenmiş numunelerde saf perovskit yapısı elde edilmiştir. Dielektrik sabitinin sıcaklığa bağlı ölçümü yapılmıştır. Elektrik alan kaynaklı gerinme 30 kV/cm'de ~% 0.14 olarak ölçülmüştür. Curie sıcaklıkları, kuru presleme numuneleri için sırasıyla 1 kHz, 10 kHz ve 100 kHz'de 41°C, 43°C ve 45°C ve dokulu numunelerde sırasıyla 39°C, 41°C ve 43°C olarak ölçülmüştür. Dokulu olmayan numunenin kalıntı polarizasyonu (Pr) 30 kV/cm'de ~2Pr =12.7 μC/cm2 olarak ölçülmüş ve dokulu numune için kalıntı polarizasyon 30 kV/cm'de 6.4 μC/cm2 olarak ölçülmüştür.
Özet (Çeviri)
Lead-based piezoelectric materials are known with their high electrical and electromechanical properties for potential applications. Among various lead-based piezoelectric materials, (1-x)Pb(Mg1/2Nb2/3)O3–(x)PbTiO3 ceramics (abbreviated as PMN-PT) are promising materials for transducers, medical ultrasound, ultrasonic motors and actuators. In this study, 0.9PMN-0.1PT was chosen due to relaxor ferroelectric response of this composition. Piezoelectric ceramic powders were synthesized by solid-state reaction route. The final PMN-PT particle size of the powders was measured as 0.18 µm. The samples of 0.9PMN-0.1PT were prepared with two methods as dry-pressing and tape-casting. Moreover, barium titanate (BaTiO3) template particles were synthesized by molten salt synthesis method and were used to texture the 0.9PMN-0.1PT with ratio of 5%-vol. A combination of tape-casting and template grain growth was used to obtain textured PMN-PT samples. All samples were sintered at 1150oC for various durations. Microstructural and compositional analyses have been carried out using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Dielectric and ferroelectric properties have been investigated. Pure perovskite structure was obtained in all sintered samples. Temperature-depended measurement of dielectric constant was performed. Electric field-induced strain was measured as ~0.14% at 30 kV/cm. The Curie temperatures were measured at 1 kHz, 10 kHz and 100 kHz as 41C, 43C and 45C for dry-pressing samples and 39C, 41C and 43C for textured samples, respectively, indicating the relaxor nature of the ceramics. Remnant polarization (Pr) of non-textured sample was measured as ~2Pr =12.7 µC/cm2 at 30 kV/cm and was also measured as 6.4 µC/cm2 at 30 kV/cm for the textured sample.
Benzer Tezler
- Yüksek mıknatıslanma doygunluğuna sahip nikel katkılı manganez ferrit tozlarının çözelti yanma sentezi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nickel doped manganese ferrite powders with high saturation magnetization by solution combustion synthesis
GAMZE DURMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. ŞEREF SÖNMEZ
- Y1Ba2Cu3O7-x malzemesine CuO ilavesi ile Y1Ba2Cu4O8-x süperiletken malzemesinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of Y1Ba2Cu4O8-x superconductor by CuO addition to Y1Ba2Cu3O7-x
ŞEVVAL DEVREZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN AKDURAN
- Preparation and characterization of graphene samples on atomically smooth surfaces
Atomik boyutta pürüzsüz yüzeylerde grafen örneklerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
SERHAT YANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiFatih ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MEHMET BURAK YILMAZ
- Synthesis and characterization of polyurea formaldehydemicrocapsules filled with tung oil for preparation ofcomposite polylactic acid film for self healing applications
Kendini onarabilen polilaktik asit kompozit filmerindekullanılmak üzere tung yağı katklı poliüre formaldehitmikrokapsüllerinin sentezlenmesi ve karakterize edilmesi
GİZEM SEMRA ARITÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN SANLI ŞENTÜRK
- Manyetik özelliklere sahip bakteriyel polyester esaslı nanokürelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of bacterial polyester based nanospheres with magnetic properties
EBRU ERDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
KimyaHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ