بررسی عوامل موثر در دست‌یابی به رنگ‌های پیزوالکتریک

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه دانشگاه جامع امام حسین (ع)

2 پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی

3 گروه رنگدانه‌های سرامیکی و لعاب، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران

4 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه دانشگاه جامع امام حسین (ع)

doi
چکیده

در این تحقیق خواص پیزوالکتریک رنگ‌های با درصد جامد بالا بدست آمده از اختلاط رنگدانه پیزوالکتریک (بالای 85% وزنی) مورد بررسی قرار گرفت. رنگدانه پیزوالکتریک با قطبش بالای مورد استفاده در این تحقیق از قطعات بازیافتی دستگاه­های سونار تهیه شد که پس از خردایش، الک و اصلاح سطح با استفاده از ترکیبات سیلانی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بررسی ساختاری نشان داد که الگوی پراش پرتو X خالص تیتانات زیرکونات سرب PbZr1-xTixO3(PZT) در رنگ وجود دارد. ریزساختار، حضور ذرات زیر µm 50 را نشان می­دهد که نسبتا توده هستندکه حالت توده­ای برای ایجاد ریسمانی از ذرات پیزو برای ایجاد خاصیت پیزوالکتریک در زمینه رنگ، مطلوب می­باشد. با توجه به مساله افت ضریب پیزوالکتریک (عدد d33) با کاهش اندازه ذرات، میانگین اندازه ذرات در محدوده بیش از μm 38 (الک مش 400) و کمتر از μm 106 (الک مش 140) قرار گرفت. به همین دلیل، محدوده بهینه ضخامت فیلم در محدوده μm 1500-500 انتخاب شد. همچنین مشخص شد، نوع آماده‌سازی سطح فلز و استفاده از حلال تاثیر بسزایی در بهبود خواص پیزوالکتریک رنگ داشته است. نمونه رنگ قلیاشویی شده به عنوان رنگ بهینه ضریب پیزوالکتریک pC/N 22 را نشان داد. همچنین این رنگ، مقاومت به خوردگی مطلوب­تری پس از 200 ساعت آزمون مه نمکی را داشت.