مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - مطالعه تاثير افزودني هاي CuO و CeO2 بر خواص الكتريكي پيزوسراميك هاي عاري از سرب (Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3

چكيده فارسي :

در اين پژوهش پيزوسراميك هاي (Ba0.85Ca0.15) (Zr0.1Ti0.9)O3 (BCZT)با استفاده از روش متداول زينتر سراميك ها سنتز شدند. به منظور كاهش دماي زينتر و بهبود خواص الكتريكي از افزودني هاي CeO2 و CuO استفاده گرديد و براي وارد كردن اين اكسيدها به تركيب BCZT دو حالت بكار گرفته شد. در حالت اول %1/0 مولي CeO2 با مواد اوليه سازنده BCZT تركيب و موازنه تركيب مورد نظر طوري انجام شد كه Ce4+ در مكان Aي ساختار پروسكايت BCZT قرار بگيرد (([(Ba0.85Ca0.15)0.999Ce0.001](Zr0.1Ti0.9)O3] :BCCeZT و در حالت دوم، %1/0 مولي CuO با مواد اوليه تركيب شد و با در نظر گرفتن اينكه 2+Cu وارد مكان Bي ساختار مي شود، فرمول (Ba0.85Ca0.15)[(Zr0.1Ti0.9)0.999 Cu0.001]O3 :BCCuZT نوشته شد. بعد از انجام فرايند كلسيناسيون، مقدار %04/0 وزني از افزودني هاي CuO و CeO2 به تركيب هاي سنتز شده فوق افزوده شد. اولي به تركيب BCCeZT اضافه و تركيب BCCeZT+ 0.04 wt.% CuO ايجاد شد و دومي با اضافه شدن به BCCuZT تركيب BCCuZT + 0.4 wt% CeO2 را تشكيل داد. اين چهار تركيب در دماي °C1350زينتر شدند و ريزساختار و تركيب شيميايي آن ها توسط آناليزهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش اشعه X بررسي گرديد. تغييرات قطبش و كرنش با ميدان الكتريكي توسط مدار ساير-تاور اصلاح شده در فركانس Hz1 اندازه گيري شد. تغييرات نفوذپذيري با دما نيز با استفاده از دستگاه LCRمتر مجهز به ستاپ ثبت دما اندازه گيري گرديد. طبق نتايج بدست آمده، اين افزودني ها ضمن كاهش دماي زينتر باعث بهبود رفتار دي الكتريك سراميك BCZT شدند. تركيب BCCuZT + 0.04 wt.% Ce داراي بهترين خواص دي الكتريك، فروالكتريك و پيزوالكتريك 3585=ɛr، 047/0%=Smax (در ميدان kV/mm5/0)، C/cm215=Pr و pm/V967=d33* بود كه در مقايسه با نمونه BCZT خالص خواص الكتريكي بهبود قابل ملاحظه اي داشت.