وجود خواص پیزوالکتریک برای سرامیکهایی چون تیتانات زیرکونات سرب(PZT) سبب کاربردهای فراوان آنها در حوزه‌های الکترونیک، مهندسی پزشکی، ترموالکتریک و مکاترونیک شده است. اگرچه سرامیک‌های PZT خواص الکتریکی فوق‌العاده‌ای دارند، اما از خواص مکانیکی چون استحکام و چقرمگی شکست پایین برخوردارند و برای مصرف در کاربردهای با تنش‌های بالا دچار مشکل می‌شوند، به همین دلیل از افزودنی‌هایی چون Ag، Pt، MgO، ZrO2، Al2O3 و ZnO به عنوان فاز تقویت کننده استفاده می‌شود تا خواص مکانیکی بهبود یابد هرچند ممکن است خواص الکتریکی کاهش یابد.
در این پژوهش جهت ساخت ترکیب PZT با فرمول شیمیایی Pb(Zr 0.52 , Ti 0.48)O3 از منو اکسید سرب، دی اکسید زیرکونیوم و دی اکسید تیتانیوم استفاده گردید. برای همگن سازی مواد از آسیاب سیاره‌ای و گلوله‌های زیرکونیایی استفاده شده است. کلسیناسیون به صورت دو مرحله‌ای در دماهای C˚۶۰۰ و C˚۸۰۰ و زمان نگه‌داری ۲ ساعت در آن دماها انجام گردید. به منظور افزایش خواص مکانیکی و تشکیل کامپوزیتهای PZT/ZnO و PZT/Al2O3 ذرات ZnO و Al2O3 به مواد کلسینه شده اضافه گردید. عملیات پخت بر روی قرص‌های کامپوزیتی در دمای ۱۱۰۰ به مدت ۲ ساعت در اتمسفر معمولی صورت گرفت. آنالیز فازی و ریزساختار از طریق XRD و SEM و دانسیته، استحکام شکست، چقرمگی شکست و سختی به ترتیب از طریق روش ارشمیدس، خمش سه نقطه‌ای، اندازهگیری مستقیم طول ترک و روش ویکرز مورد ارزیابی قرار گرفتند. با افزودن ZnO و Al2O3 درجه تراکم پذیری نمونه پیزوالکتریک بعد از پخت افزایش یافته و ریزساختار به سمت ریزدانگی تحول می‌یابد که افزایش خواص مکانیکی چون استحکام خمشی، چقرمگی و سختی را به دنبال دارد. خواص دی‌الکتریک و پیزوالکتریک نمونهها به ترتیب به کمک دستگاه LCR meter و d33metet اندازهگیری شد. با افزودن این ذرات به PZT خواص دی‌الکتریک چون ثابت دی‌الکتریک و خواص پیزوالکتریک مانند ضریب بار پیزوالکتریک و فاکتور الکترومکانیکی کاهش یافته و تانژانت اتلاف افزایش می‌یابد.
جهت رفع سوالات و مشکلات خود از سیستم پشتیبانی سایت استفاده نمایید .
دیدگاه ارسال شده توسط شما ، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
دیدگاهی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با مطلب باشد منتشر نخواهد شد.