Compositional modifications of PZT based piezoelectric ceramics
PZT bazlı piezoelektrik seramiklerdeki bileşim değişiklikleri
- Tez No: 93226
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHARREM TİMUÇİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dielektrik ve Piezoelektrik Özellikler, PZT, Kurşun zirkonyum titanat, Piezoelektrik, Piezoelektrik seramik, Seramikler, Dielectric and Piezoelectric Properties, PZT, Lead zirconium titanate, Piezoelectric, Piezoelectric ceramic, Ceramics
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, bileşim değişikliklerinin, kurşun zirkonat titanat (PZT) bazlı piezoelektrik seramiklerinin elektromekanik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu amaçla, stronsiyum, bizmut ve manganezle katkılanmış üç PZT bileşim sistemi incelenmiştir. Dielektrik ve piezoelektrik özelliklerin en yüksek düzeye getirilebilmesi için, değiştirilmiş PZT bileşimleri sıcaklıktan bağımsız faz sınırına yakın tutulmuştur. PZT tozları, oksitlerin karışımı metoduyla üretilmiştir. Pb(Zro.53Tio.47)03 bileşimi, temel PZT olarak seçilmiştir. Stronsiyum, 5 mol%'ye kadar yavaş yavaş eklenmiştir. Bizmut ve manganezin, elektromekanik özellikler üzerindeki etkisini incelemek için, stronsiyumla katkılanmış PSZT Pbo.96Sr0.o4(Zro.53Tio.47)03 kullanılmıştır. Eklenen bizmut miktarı en yüksek %2 ile sınırlandırılmıştır.Manganez, önceden %1 ve %2 bizmutla katkılanmış, iki değişik PSZT bileşimine katılmıştır. Manganez miktarı 0.8 mol% ile sınırlandırılmıştır. Dielektrik sabiti, KT, germim katsayısı, kp, mekanik kalite faktörü, Qm, ve piezoelektrik gerinim ve voltaj katsayıları (dy, gij) standartlara uygun şekilde saptanmıştır. Temel PZT'ye eklenen stronsiyum, elektriksel özelliklerde herhangi bir gelişme sağlamamıştır. Fakat bizmutla katkılanmış seramiklerin, dielektrik sabiti, yaklaşık %1 Bi2(Vte, 1600-1800 aralığına kadar yükseltilmiştir. d33 değerleri 450 pC/N ve üzerine çıkartılmıştır. Manganez içeren seramiklerin KT, kp, dy ve gy özelliklerinde düşüş olmuştur. Bununla birlikte mekanik kalite faktörü, Qm'de belirgin bir yükselme olmuştur. %2 bizmut içeren manganezle katkılanmış bileşimlerin Qm'si yarı sert özellikler gösterecek şekilde 340'a ulaşmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to investigate the effect of compositional modifications on the electromechanical properties of lead zirconate titanate (PZT) based piezoelectric ceramics. For this purpose, three compositional systems, strontium, bismuth and manganese doped PZT systems were studied. The modified PZT compositions were maintained close to the morphotropic phase boundary so that the dielectric and piezoelectric properties could be maximized. PZT powders were produced via mixed oxide route. The composition Pb(Zr0.53Tio.47)03 was selected as the base PZT. Strontium was added progressively up to 5 mole percent. In order to examine the effects of bismuth and manganese on electromechanical properties, strontium doped PSZT, Pbo.96Sro.o4(Zr0.53Tio.47)03 was used. The amount of bismuth additions was confined to a maximum of 2%. Manganese was added into two different PSZT compositions, which were already doped with 1 and 2% bismuth. The amount of mmanganese was limited up to 0.8 mole percent. The dielectric constant, KT, coupling coefficient, kp, mechanical quality factor, Qm, and piezoelectric strain and voltage coefficients (dy, gij) were evaluated in accordance with standard test procedures. Strontium additions to the base PZT did not cause any enhancement in electrical properties. However, the dielectric constant of bismuth doped ceramics was raised to the range of 1600-1800, at about 1% Bİ2O3. The d33 values were raised to 450 pC/N and above. Properties of ceramics having manganese had a decline in K, kp, and the piezomoduli dij and gij. However, there was a significant increase in mechanical quality factor, Qm. Manganese-doped compositions having 2% bismuth reached a Qm of 340, showing a quasi-hard behavior.
Benzer Tezler
- Production and characterization of lead zircovate titanate and lead magnesium niobate-lad titanate piezoceramics
Kurşun zirkonyum titanat ve kurşun magnezyum niyobat-kurşun titanat piezoseramiklerinin üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi
ERCAN TAŞPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM TİMUÇİN
- Çimento hammaddelerinin özellikleri, optimizasyonu ve SURPAC 2000 ile bir saha çalışması
Başlık çevirisi yok
İSMET GÜÇLÜ KATIRCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN ERGİN
- Alümina ilavesinin Li2O-ZnOSi2 cam ve cam seramiklerinin kristalizasyon davranışı, mekaniksel ve kimyasal özellikleri üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
ELVAN BİLGE ÇUKUR
- Li2O - ZnO - Al2O3 camlarının kontrollü kristalizasyonu ve cam seramiklerin karakterizasyonu
The Controlled crystallization of Li2O - ZnO - Al2O3 - SiO2 glasses and the characterization of glass ceramics
ENGİN MAYTALMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM DEMİRKESEN
- Türkiye kökenli aspir tohum yağlarının transesterifikasyonu ve dizel yakıt alternatifi olarak değerlendirilmesi
Transesterification of safflower seed oil of Turkish origin and its evaluation as a diesel fuel alternative
ASLI IŞIĞIGÜR