Kurşun esaslı elektroseramik tozların sentezlenmesi, seramiklerin üretilmesi ve karakterizasyonları


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gebze Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Malzeme Bilimi Ve Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ERDEM AKÇA

Danışman: Cihangir Duran

Özet:

Kursun esaslı ferroelektrik seramikler üstün elektromekanik özellikler sergilerler. yi

özelliklerin birlikte yüksek Curie sıcaklıgına (Tc) sahip yeni malzemelerin

gelistirilmesi üzerine artan bir ilgi vardır. Bu çalısmada, hem yüksek Curie

sıcaklıgını (Tc) yükseltmek hem de sinterleme sıcaklıgını düsürmek, aynı zamanda

iyi elektromekanik özellikler elde edebilmek için yeni bir kompozisyon olan

Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–Pb(Yb1/2 Nb1/2)O3–PbTiO3 (PMN–PYbN–PT) sisteminin

arastırılması amaçlanmıstır. Farklı PMN/PYbN mol oranları kullanılarak ((25-75),

(50/50) ve (75/25)), PMN-xPT (x=26 ve 32.5) ve PYb-50PT toz karısımları 950–

1200°C’de 4’er saat sinterlenerek 0.535[0.25PMN-0.75PYbN]-0.465PT (R-25),

0.575[0.5PMN–0.5PYbN]–0.425PT (R-50), 0.621[0.75PMN-0.25PYbN]-0.379PT

(R-75T) ve 0.66[0.75PMN-0.25PYbN]-0.34PT (R-75R) kompozisyonları

üretilmistir. PMN-xPT ve PYbN-50PT ara bilesikleri columbite yöntem ile kalsine

edilmistir. Numuneler 80 MPa soguk izostatik press (CIP) ile sekillendirilmistir.

Yogun (> %95) ve tamamıyla perovskit faza sahip elektroseramikler 1000°C’de 4

saat sinterlenerek üretilmistir. Bunun yanında, PMN-xPT sistemine eklenen PYbN-

50PT kompozisyonun miktarının artmasıyla birlikte, Curie sıcaklıgı 186°C’den

336°C’ye kadar çarpıcı bir sekilde yükselmis ve dielektrik pikler Curie sıcaklıgı

civarında daha genis faz geçis aralıgı ve yayınım (dispersion) sergilemislerdir. Curie

sıcaklıkları R-75T, R-75R, R-50, R-25 üçlü sistemleri için sırasıyla 220, 242, 282 ve

336°C olarak ölçülmüstür. Bu üçlü sistemler kullanılarak üstün özellikler sergileyen

uygulamaların üretimi için degerlendirilebilir çünkü, PMN-xPT sistemine eklenen

PYbN-50PT sayesinde ferroelektrik özellikler bozulmaksızın, hem Curie sıcaklıgı

yükselmis hem de sinterleme sıcaklıgı düsmüstür. Bu sistemler kullanılarak daha

yüksek sıcaklıklarda piezoelektrik ile dielektrik özelliklerini koruyan ferroelektrik

cihazlar tasarlanabilir.