Synthesis and properties of domestic boron doped BNT-BT lead-free piezoelectric ceramics

Journal of Boron Pub Date : 2022-09-06 DOI:10.30728/boron.1150379

Oğuzhan Mehmet Aksu, Samet Abbak, M. Ozgul

{"title":"Synthesis and properties of domestic boron doped BNT-BT lead-free piezoelectric ceramics","authors":"Oğuzhan Mehmet Aksu, Samet Abbak, M. Ozgul","doi":"10.30728/boron.1150379","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Bu çalışmada, yerli bor (B2O3) hammaddesi kullanılarak katı-hal reaksiyonu ile molce %1 B+3 katkılı 0,94(Bi0,5Na0,5)TiO3-0,06BaTiO3 (BNT-6BT) seramikler üretilmiştir. Kalsinasyon sonrası faz oluşumu X-ışını kırınımı (XRD) ile belirlenen tozlardan hidrolik pres (ön şekillendirme) ve soğuk izostatik presleme (CIP) ile disk şeklinde numuneler hazırlamıştır. Numuneler bağlayıcı giderme işleminin ardından 1100, 1150 ve 1200°C sıcaklıklarda 12 saat süreyle hava ortamında sinterlenmiştir. Yapı ve özelliklerin karakterizasyonundan önce numunelerin yoğunluk ölçümleri Arşimet yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı incelemesi ve elektriksel ölçümler için numuneler altın (Au) kaplanmıştır. Bu çalışmada üretilen numunelerin dielektrik (εr, tanδ), piezoelektrik (d33) ve ferroelektrik (P-E histeresiz döngüsü) özellik ölçümlerinden elde edilen sonuçlar literatürde yer alan katkısız ve ticari B2O3 katkılı BNT-6BT seramikler üzerine yapılmış olan çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar yerli borun piezoelektrik malzemelerin üretiminde özellikleri geliştirici katkı olarak kullanılabilirliğini göstermektedir.","PeriodicalId":431027,"journal":{"name":"Journal of Boron","volume":"53 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-09-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Boron","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.30728/boron.1150379","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Bu çalışmada, yerli bor (B2O3) hammaddesi kullanılarak katı-hal reaksiyonu ile molce %1 B+3 katkılı 0,94(Bi0,5Na0,5)TiO3-0,06BaTiO3 (BNT-6BT) seramikler üretilmiştir. Kalsinasyon sonrası faz oluşumu X-ışını kırınımı (XRD) ile belirlenen tozlardan hidrolik pres (ön şekillendirme) ve soğuk izostatik presleme (CIP) ile disk şeklinde numuneler hazırlamıştır. Numuneler bağlayıcı giderme işleminin ardından 1100, 1150 ve 1200°C sıcaklıklarda 12 saat süreyle hava ortamında sinterlenmiştir. Yapı ve özelliklerin karakterizasyonundan önce numunelerin yoğunluk ölçümleri Arşimet yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı incelemesi ve elektriksel ölçümler için numuneler altın (Au) kaplanmıştır. Bu çalışmada üretilen numunelerin dielektrik (εr, tanδ), piezoelektrik (d33) ve ferroelektrik (P-E histeresiz döngüsü) özellik ölçümlerinden elde edilen sonuçlar literatürde yer alan katkısız ve ticari B2O3 katkılı BNT-6BT seramikler üzerine yapılmış olan çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar yerli borun piezoelektrik malzemelerin üretiminde özellikleri geliştirici katkı olarak kullanılabilirliğini göstermektedir.

查看原文本刊更多论文

国产掺硼BNT-BT无铅压电陶瓷的合成及性能研究

本研究使用国产硼（B2O3）原料，通过固态反应制备了掺杂 1 mol% B+3 的 0.94（Bi0.5Na0.5）TiO3-0.06BaTiO3（BNT-6BT）陶瓷。粉末经液压（预成型）和冷等静压（CIP）制备成圆盘状样品，其煅烧后的相形成由 X 射线衍射（XRD）测定。去除粘合剂后，样品在 1100、1150 和 1200°C 的温度下空气中烧结 12 小时。在确定结构和特性之前，用阿基米德法对样品进行了密度测定。样品表面镀了一层金（Au），以便用扫描电子显微镜（SEM）检查微观结构并进行电学测量。本研究中制备的样品的介电（εr、tanδ）、压电（d33）和铁电（P-E 滞后环）特性测量结果与文献中关于未掺杂和商用 B2O3 掺杂 BNT-6BT 陶瓷的研究结果进行了比较。结果表明，在压电材料的生产过程中，局部硼可作为一种性能增强添加剂。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Journal of Boron

CiteScore

0.70

自引率

0.00%

发文量