نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی مواد

2 هیئت علمی

10.30501/jamt.2022.319389.1202

چکیده

در این پژوهش تیتانات زیرکونیوم سرب (PZT) و تیتانات زیرکونیوم سرب آلاییده شده با اکسید نیوبیوم (PZTN) به روش حالت جامد دو مرحله‌ای تهیه شدند. ابتدا تیتانات زیرکونیوم (ZT) در دمای °C1450 تهیه و سپس با افزودن اکسید سرب به آن و کلسیناسیون در دمای °C850، PZT سنتز شد. PZT تهیه شده با درصدهای مختلف 02/0، 05/0 و 12/0 درصد مولی از نیوبیوم آلاییده شد. پودرهای تهیه شده PZT و PZTN ابتدا به صورت قرص پرس و سپس در دمای °C1300 تف‌جوشی شدند. خواص الکتریکی این نمونه‌ها بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت نیوبیوم تا مقدار 05/0 درصد مولی در نمونه‌های PZTN، ضریب بار پیزوالکتریک، ثابت دی‌الکتریک نسبی و فاکتور اتلاف دی‌الکتریکی افزایش و با افزودن مقادیر بیش‌تر تا 12/0‌‌ درصد مولی، مقادیر این خواص کاهش می‌یابند. مقادیر خواص ذکر شده در نمونه آلاییده شده با 05/0 مولی به ترتیب برابر با (pC/N)360، 1400 و 4/2 بدست آمد

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Synthesis of PZT by Two-Step Solid State Reaction and Effect of Nb2O5 Doping on its Electrical Properties

نویسندگان [English]

  • mahyasadat hoseini 1
  • alireza aghaei 2
  • reza Irankhah 2
  • azam moosavi 2
  • reza tabarzadi 2

1 Material Engineering - MSc

2 Associate Professor

چکیده [English]

In this study, lead zirconate titanate (PZT) and Nb-doped PZT (PZTN) were synthesized by two step solid - state reaction method. An intermediate phase of ZrTiO4 (ZT), as starting precursor, was synthesized at 1450°C for 4h. In the next step, PZT was synthesized by calcination of appropriate amounts of PbO and ZT. Calcination of (PbO+ZT) was performed at a temperature of 850°C. The cylindrical pellets of the PZT and PZTN powders were sintered at 1300°C. The influence of Nb dopant (0.02, 0.05 and 0.12 mol %) on electrical properties of PZT was investigated. Results indicated that by increasing the amount of Nb to 0.05 mol% in PZTN samples, the piezoelectric charge coefficient (d33), the relative dielectric constant (εr) and dissipation factor (tanδ) were increased. The increase of the Nb over 0.05 resulted in a negative effect on the electrical properties. The mentioned electrical properties values in the 0.05Nb-doped sample were 360 pC/N, 1400 and 2.4, respectively

کلیدواژه‌ها [English]

  • PZT
  • Two - Step Solid - State Synthesis
  • PZTN
  • Electrical Properties