بررسی اثر آلاییدن 5/2% مولی سریم بر رفتار الکتروتنگش پیزوسرامیک عاری از سرب (

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی مواد، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج

2 دانشیار و عضو هیات علمی پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج

3 استاد و عضو هیات علمی پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج

doi
چکیده

در این پژوهش رفتار الکتروتنگش سرامیک‌های بدون سرب[(Ba0.85Ca0.15)1-xCex/2](Zr0.1Ti0.9)O3 (BCCexZT) که با استفاده از روش تف جوشی حالت جامد تهیه شدند، بررسی شد. این سرامیک‌ها درمحدوده‌ی دمایی °C1450-1350 به مدت 4 ساعت تف جوشی شدند و نقش آلاینده‌ی سریا بر رفتار الکتروتنگش آن‌ها مطالعه شد. فازهای بلوری و ریزساختار نمونه‌ها با استفاده از روش‌های پراش اشعه‌ی X (XRD) و میکروسکوب الکترونی (SEM) مطالعه شدند و از اندازه گیری منحنی‌های هیسترزیس کرنش-میدان و قطبش-میدان در دماهای مختلف برای محاسبه‌ی ضرایب الکتروتنگش استفاده شد. وابستگی دمایی قطبش و کرنش القایی از میدان نشان داد که ضرایب الکتروتنگش به دست آمده از هر دو نوع قطبش و کرنش تک قطبی و دو قطبی تقریباً با هم برابر است و با توجه به این که دمای کوری ترکیب BCCe0.025ZT در نزدیکی دمای محیط واقع شده است، در کل محدوده‌ی دمایی ̊C110-20 در حدود 90 تا 100% از قطبش و کرنش القایی به اثر الکتروتنگش نسبت داده می‌شود. ب. بر اساس نتایج به‌دست آمده، نمونه‌ی BCZT حاوی 5/2% مولی سریم که در دمای °C1450 تف جوشی شد بزرگترین ضرایب الکتروتنگش m4/C2 063/0=Q33 و m2/V216-10×4/3 M33= را دارا بود که از مقادیرگزارش شده برای انواع ترکیب‌های BZT-50BCT در سایر مقالات بزرگتر بوده و این ترکیب را قابل رقابت با انواع ترکیب‌های بر پایه‌‌ی سرب می‌نماید.