PMN-PT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3] esaslı seramiklerde kompozisyonun yapısal ve elektriksel özelliklere etkisi
Yükleniyor...
Tarih
2016
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, çok kristalli (1-x)PMN-(x)PT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3] (x=0,30-0,39) piezoelektrik seramikleri katı-hal reaksiyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretim aşamasında istenilmeyen piroklor fazının oluşumunu engellemek için literatür çalışmalarından faydalanılarak %5 mol ekstra MgO tozu kullanılmıştır. Mikroyapı ve kompozisyon analizleri; taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışınları kırınımı (XRD) ile, elektriksel karakterizasyon ise empendans analizörü ve Berlincourt d33-piezometre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ekstra MgO ve tek kalsinasyon adımı kullanılarak piroklor faz oluşumunun büyük oranda engellendiği görülmüştür. XRD sonuçları PT miktarının artışı ile birlikte rombohedral fazdan tetragonal faza bir dönüşüm olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, değişen PMN-PT kompozisyonunun dielektrik ve piezoelektrik özellikler üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, 0,30<x<0,39 kompozisyon aralığında rombohedral ve tetragonal fazların bir arada olduğunu ve x=0,33 kompozisyonunun optimum elektriksel özellikler (d33=480 pC/N, KT=4556, kp=0,505, tan?=%2,9, Qm=59,6, Tc=150 ?C) sergilediğini göstermiştir.
Polycrystalline samples of (1-x)PMN-(x)PT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3] (x=0.30 to 0.39) piezoelectric ceramics were synthesized via a solid-state reaction route. Based on the previous literature, 5% mol excess MgO was used in order to eliminate the formation of unwanted pyrochlore phase. Microstructural and compositional analyses have been carried out using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Besides, electrical characterization was performed by using impedance analyzer and Berlincourt d33-piezometer. Formation of the pyrochlore phase was eliminated significantly by using excess MgO and one-step calcination method. XRD patterns indicated a transition from rhombohedral to tetragonal phase with increasing PT content. Effect of altering PMN-PT composition on the piezoelectric and dielectric properties was also investigated. The results showed that the rhombohedral and tetragonal phases coexisted at 0.30<x<0.39 and the ceramic with x=0.33 possessed the optimum properties (d33=480 pC/N, KT=4556, kp=0.505, tan?=2.9%, Qm=59.6, Tc=150 ?C).
Polycrystalline samples of (1-x)PMN-(x)PT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3] (x=0.30 to 0.39) piezoelectric ceramics were synthesized via a solid-state reaction route. Based on the previous literature, 5% mol excess MgO was used in order to eliminate the formation of unwanted pyrochlore phase. Microstructural and compositional analyses have been carried out using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Besides, electrical characterization was performed by using impedance analyzer and Berlincourt d33-piezometer. Formation of the pyrochlore phase was eliminated significantly by using excess MgO and one-step calcination method. XRD patterns indicated a transition from rhombohedral to tetragonal phase with increasing PT content. Effect of altering PMN-PT composition on the piezoelectric and dielectric properties was also investigated. The results showed that the rhombohedral and tetragonal phases coexisted at 0.30<x<0.39 and the ceramic with x=0.33 possessed the optimum properties (d33=480 pC/N, KT=4556, kp=0.505, tan?=2.9%, Qm=59.6, Tc=150 ?C).
Açıklama
URL: http://sujest.selcuk.edu.tr/sumbtd/article/view/341
Anahtar Kelimeler
Piezoelektrik özellikler, Dielektrik özellikler, Piroklor, Perovskit, Perovskite, Pyrochlore, Piezoelectric properties, Dielectric properties
Kaynak
Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
4
Sayı
Künye
Aydın, H. S., Kalem, V. (2016). PMN-PT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3] esaslı seramiklerde kompozisyonun yapısal ve elektriksel özelliklere etkisi. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4, (2), 100-110.
