Sinterleme yardımcısı cuo katkısının stokiyometrik olmayan [Na0,5Bi0,5TiO3]0,75-[Sr1-xTiO3-x]0,25 seramiklerinin özelliklerine etkisinin incelenmesi - Yaldız İnce, Gülbeniz; Kaya, Mustafa Yunus; Bursa Teknik Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı; Lisansüstü Eğitim Enstitüsü (Bursa, 2024)
Elektroseramik malzemeler, algılayıcılar, devre altlıkları, eyleyiciler enerji hasadı, enerji depolama, dönüştürücüler ve elektrik motorlar gibi çeşitli uygulama alanlarına sahip özel bir malzeme sınıfını temsil eder. Bu malzeme sınıfı içerisinde yer alan üstün elektriksel ve elektromekanik özellikler sergileyen piezoelektrik/ferroelektrik seramikler içerdikleri kurşun nedeniyle çevre ve insan sağlığı için potansiyel bir tehdit oluşturmaktadır. Buna istinaden kurşun içerikli seramik bileşimlerinin kullanımları çeşitli yasal düzenlemeler ile kısıtlanmaktadır. Bu seramik bileşimlerine alternatif olabilecek kurşun içermeyen elektroseramiklerin araştırılması ve geliştirilmesi oldukça yoğun bir şekilde yapılmaktadır. Kurşunsuz Sodyum Bizmut Titanat (Na0.5Bi0.5TiO3-NBT) esaslı elektroseramikler sahip oldukları özellikler nedeniyle potansiyel bir malzeme olarak öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında; NBT esaslı seramik bileşimi stronsiyum ile modifiye edilerek [Na0,5Bi0,5TiO3]0,75-[Sr1-xTiO3-x]0,25 (x=0,25) kimyasal formülünce katı hal kalsinasyon yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentez aşamasını takiben, stok tozlara sinterlemede yoğunlaşmaya yardımcı olmak amacıyla farklı mol oranlarında (%0-1,5) bakır oksit (CuO) katkısı yapılmıştır. Katkılama sonrasında tozlara organik bağlayıcı eklenerek granüle edilmiş ve tek eksenli pres yardımıyla disk formunda şekillendirilmiştir. 1175 °C, 1200 °C, 1225 °C, 1250 °C sıcaklıklarında 4 saat sinterlendikten sonra seramiklerin faz oluşumu, mikro yapı, yoğunluk ve elektriksel özellikler bakımından incelenmiştir. Kalsinasyon sonrası X-ışınları kırınımı (XRD) analizleri sonucunda saf perovskit fazın oluştuğu saptanmıştır. Artan CuO katkısı ve sinterleme sıcaklığına bağlı olarak °-28° ve 34°-35° açılarında ikincil faz varlığı tespit edilmiştir. Gözenek dağılımı homojendir ve tane içi kırılma davranışı gözlenmiştir. En yüksek yoğunluk oranı %99 teorik yoğunluk değeriyle %0,5 Cuo katkısına sahip seramiklerde 1200 °C sıcaklığında sinterleme sonrası elde edilmiştir. Sıcaklığa bağlı dielektrik sabiti ölçümlerinde faz dönüşümüne işaret eden pik davranışı 141 °C itibariyle gözlenmiştir. Dielektrik kayıp (tand) 0,15 değerinden daha düşüktür. Oda sıcaklığında dielektrik sabiti (K) 1 kHz frekansında 1628 değerinde hesaplanmıştır. Curie sıcaklığı katkı oranına bağlı olarak 293 °C-305 °C aralığında ölçülmüştür. Elektrik alan etkili polarizasyon grafikleri oda sıcaklığında standart ferroelektrik davranışa işaret ettiği gözlenmiştir. Artan CuO katkı oranına bağlı olarak gelişen A.C. iletkenlik nedeniyle histerislerde kaybın arttığı saptanmıştır.
Tez (Yüksek Lisans) -Bursa Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü,2024
Kaynakça 54-58 sayfa
Keywords: Kurşunsuz; Sodyum Bizmut Titanak