بررسی ریزساختار و خواص دی‌الکتریک چندسازه‌های پلی‌وینیل الکل ـ تیتانات مس کلسیم

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، آذربایجان شرقی، ایران

doi
10.30501/jamt.2022.297036.1185
چکیده

چکیده     در این پژوهش، ریزساختار و خواص دی‌الکتریک چندسازه پلی‌وینیل الکل ـ تیتانات مس کلسیم (CCTO-PVA)، با درصدهای وزنی صفر، 10، 30 و 70 فاز سرامیکی به‌عنوان افزاینده خواص دی‌الکتریک بررسی شد. برای تهیه چندسازه، نخست، ذرات CCTO از تکلیس مخلوط مواد اولیه اکسیدهای مس و تیتانیم و کربنات کلسیم، در دمای 1000 درجه ‌سلسیوس به‌دست آمد. سپس محلول‌هایی با مقادیر مناسبی از PVA در آب تهیه و ذرات CCTO براساس درصد وزنی چندسازه به آن‌ها اضافه شد. در انتها، مخلوط در دمای 60 درجه ‌سلسیوس خشک شد. نتایج الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که با افزایش میزان فاز CCTO در چندسازه‌ها، از ارتفاع قله نیمه‌بلوری PVA به‌شدت کاسته می‌شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نمایانگر آن بود که ذرات CCTO به‌خوبی در فاز پلیمری پراکنده شده‌اند. از بررسی نتایج خواص دی‌الکتریک اندازه‌گیری‌شده مشخص شد که برای ذرات CCTO، ثابت دی‌الکتریک و فاکتور اتلاف در بسامد یک کیلوهرتز، به‌ترتیب، حدود 1360 و 04/0 است، درحالی‌که این پارامترها برای PVA، به‌ترتیب، 4 و 15/0 است. با افزایش مقدار فاز سرامیکی در چندسازه از صفر به 70 درصد وزنی، ثابت دی‌الکتریک از 4 به 68 افزایش و فاکتور اتلاف از 17/0 به 04/0 کاهش یافت. مقایسه رفتار خواص دی‌الکتریک با نتایج مدل‌های پیش‌بینی‌کننده، آشکار ‌کرد که رفتار چندسازه با مدل لگاریتمی بیشتر همخوانی دارد.