مطالعه اثر تف جوشی دو مرحله ای بر چگالی و خواص الکتریکی نایوبات پتاسیم-سدیم اصلاح شده با لیتیم و آنتیموان

از میان پیزوسرامیک ها، ترکیبات بر پایه سرب به دلیل خواص پیزوالکتریک و الکترومکانیکی عالی، همواره بیش از سایر مواد پیزوالکتریک مورد توجه بوده اند. با این حال، استفاده از سرامیک های مبتنی بر سرب به دلیل سمیت زیاد اکسید سرب و فشار بخار بالای آن در هنگام تف جوشی، مشکلات جدی زیست محیطی ایجاد کرده است. سرامیک های نایوبات پتاسیم - سدیم اصلاح شده با Li و Sb به دلیل خصوصیات الکتریکی عالی، به عنوان نامزدهای امیدوار کننده سرامیک های پیزوالکتریک بدون سرب در نظر گرفته می شوند که در این پژوهش، ساخت پیزوسرامیک های نایوبات سدیم-پتاسیم اصلاح شده با فرمول شیمیایی(K۰.۴۷۴Na۰.۴۷۴Li۰.۰۵۲)(Sb۰.۰۵۲Nb۰.۹۴۸)O۳ با روش متداول واکنش حالت جامد انجام شد. به منظور تعیین دمای بهینه سنتز از آنالیز حرارتی (TGA) استفاده شد و با بررسی نمودار آنالیز حرارتی، کلسیناسیون تک مرحله ای در دمای ۷۵۰ ℃ و به مدت ۴ ساعت صورت پذیرفت. نتایج حاصل از آنالیز پراش اشعه ایکس نشان داد که Li + وSb۵+ در شبکه های K۰.۵Na۰.۵NbO۳حل می شوند و یک محلول جامد با ساختار پروسکایت را تشکیل می دهند. روش تف جوشی دو مرحله ای برای ساخت نمونه ها در نظر گرفته شد و برای دست یابی به دمای بهینه تف جوشی، چگالی و خواص الکتریکی نمونه ها در دماهای مختلف تف جوشی بررسی شد. نتایج حاصل نشان می دهد که نمونه تف جوشی شده در شرایط دو مرحله ای ۸۸۰ به مدت ۱ ساعت و سپس ۱۱۰۰ به مدت ۱ ساعت دارای چگالی بالا (ρ th = % ۹۵) و خاصیت دی الکتریک مطلوب (ε = ۱۰۱۲ .۱۸) می باشد.

کلیدواژه ها:

نایوبات سدیم-پتاسیم ، لیتیم ، آنتیموان ، تف جوشی دو مرحله ای ، خواص الکتریکی