بررسي تاثير نانو اكسيد قلع بر خواص الكتريكي كامپوزيت پيزوالكتريك نايوبات پتاسيم سديم اصلاح شده/پلي وينيليدين فلورايد-هگزا فلوروپروپيلن

در سال هاي اخير مواد پيزوالكتريك به دليل كاربرد هاي وسيعي كه در مبدل ها، محرك ها وحسگر ها دارند، به شدت مورد توجه قرار گرفته اند. در اين ميان، مواد پيزوالكتريك بر پايه سرب به دليل خواص الكتريكي عالي، به موفق ترين مواد پيزوالكتريك در كاربرد هاي عملي تبديل شده اند، اما به علت سميت سرب و مضرات آن براي سلامتي انسان و محيط زيست استفاده از آن ها با محدوديت هايي همراه است. از ميان تركيبات پيزوالكتريك عاري از سرب، تركيب نايوبات پتاسيم- سديم (KNN) خواص دي الكتريك، فروالكتريك و پيزوالكتريك اميدوار كننده اي را از خود نشان داده است. تركيب سراميكي KNN-ZnO با چگالي بالا (ρth=%95)، ريز ساختاري مطلوب، خواص دي الكتريك و پيزوالكتريك مناسب (K=875.12, d33=125pC/N, D=0.01) به عنوان فاز سراميكي براي كامپوزيت سازي انتخاب شد. از طرفي پليمر پلي وينيليدين فلورايد- هگزافلوئورو پروپيلن  (PVDF-HFP)با خواص پيزوالكتريك و مكانيكي مطلوب، به عنوان فاز پليمري انتخاب شد. به منظور دستيابي به خواص ويژه اي از تركيب، ساخت كامپوزيت هاي سراميك- پليمر انجام شد و رفتار الكتريكي اين كامپوزيت ها مورد ارزيابي قرار گرفت. در اين پژوهش از فرآيند تف جوشي سرد براي ساخت كامپوزيت هاي KNN-ZnO/PVDF-HFP استفاده شد و اثر افزودن مقادير مختلف SnO2 بر خواص نهايي كامپوزيت ها بررسي شد. طبق نتايج به دست آمده، افزودن مقادير كم SnO2 به كامپوزيت حاوي 80 درصد وزني KNN-ZnO باعث افزايش چگالي و ثابت دي الكتريك كامپوزيت شده اما تغييرات خاصي در خواص پيزوالكتريك كامپوزيت ايجاد نشد. از ميان نمونه هاي كامپوزيتي نمونه داراي 1% وزني نانو اكسيد قلع داراي بالاترين مقاديرضريب ولتاژ و فاكتور شايستگي بود.