Dergiler / El-Cezeri / 2021 / Cilt: 8 - Sayı: 2

Flash Sinterlemenin PMN-PT Seramikleri Üzerine Etkisi

Flash Sintering Effect on PMN-PT Ceramics

Sayfa
793–799
Yayın Tarihi
2021-05-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Böylelikle bu yoğunlaşma metodu yüksek sıcaklık proseslerde ortaya çıkan toksik Pb salınımı azaltmasıyla önem kazanacaktır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:PMN-PT seramik tozların yoğunlaşması çalışması elektrik alan/flash sinterleme metoduyla uygulanmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:PMN-PT malzeme sisteminde seçilen kompozisyon 0.67[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]−0.33(PbTiO3) olarak belirlenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Böylelikle bu yoğunlaşma metodu yüksek sıcaklık proseslerde ortaya çıkan toksik Pb salınımı azaltmasıyla önem kazanacaktır.
🔬Tür:Uygulamalı Anket & Alan Araştırması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:PMN-PT · flash sinterleme · Piezoelektrik seramikler

Özet

PMN-PT seramik tozların yoğunlaşması çalışması elektrik alan/flash sinterleme metoduyla uygulanmıştır. PMN-PT malzeme sisteminde seçilen kompozisyon 0.67[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]−0.33(PbTiO3) olarak belirlenmiştir. Flash sinterleme deneyi sırasında numune üzerine 200 V/mm elektrik alan 0.1 amper akım kesme değeri ile uygulanmıştır. Flash sinterleme 90 saniyeden daha az bir sürede ve yaklaşık 700 °C tamamlanmıştır. Göreceli yoğunluk değeri yaklaşık 94 % olarak ölçülmüştür ve bu değer literatürdeki değerlere göre makul bir değerdir. SEM mikroyapı örneklemesi uygun katılaşma morfolojisi göstermekte ve göreceli yoğunluk ölçümüyle uyuşmaktadır. XRD analizine göre, bahsedilen malzeme sistemi romboedrik perovskit kristal yapısında devamlılık göstermiştir ve kimyasal ve fiziksel kompozisyonunu bütün deney süresince korumuştur. Elektrik alan yardımlı/flash sinterleme tekniği ile sinterleme sıcaklığı 1200 °C den 700 °C ve sinterleme süresini 2 saatten 90 saniyeye düşürmüştür. PMN-PT açık literatüre göre flash sinterleme metoduyla ilk defa üretilmiştir. Böylelikle bu yoğunlaşma metodu yüksek sıcaklık proseslerde ortaya çıkan toksik Pb salınımı azaltmasıyla önem kazanacaktır.

Abstract

Densification of PMN-PT piezoelectric ceramic powder is carried out by electric field assisted/flash sintering method. The composition selected in PMN-PT materials system is 0.67[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]−0.33(PbTiO3). During flash sintering experiment, 200 V/mm electric field is applied on sample with 0.1 amp current cutoff value. Flash sintering is accomplished in less than 90 sec at ~700 °C. Relative density for sintered sample is measured approximately 94 % which is reasonable value comparing with literature. SEM microstructure illustration exhibits proper consolidation morphology which is agreement with the relative density measurement. According to XRD analysis, the said materials system shows consistency in rhombohedral perovskite crystal structure and preserve its chemical and physical composition during whole experimental cycle. By electric field assisted/flash sintering technique, the sintering temperature is decreased from 1200 °C to 700 °C along with a decrement in sintering time from 2 hours to 90 seconds. PMN-PT is properly produced by flash sintering method for the first time with respect to open literature. Hence, this densification method will gain importance to reduce toxic Pb emission aroused at high temperature processes.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ŞAVKLIYILDIZ, İ., DEMİR, A. (2021). Flash Sinterlemenin PMN-PT Seramikleri Üzerine Etkisi. El-Cezeri, Cilt: 8 - Sayı: 2, 793–799. https://ajindex.com/articles/252201

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (1)

  1. . Capobianco, J. A., Shih, W. Y., Yuan, Q.-A., Adams, G. P., Shih, W.-H., "Label-free, all-electrical, in situ human epidermal growth receptor 2 detection". Review of Scientific Instruments 2008, 79 (7): 076101 [2]. Chen, K.-P., Zhang, X.-W., Zhao, X.-Y., Luo, H.-S., "Field-induced effect in the -oriented 0.70 Pb (Mg1/3Nb2/3) O3–0.30 PbTiO3 single crystals". Materials Letters 2006, 60 (13-14): 1634-1639. [3]. Shvartsman, V., Kholkin, A. L., Verdier, C., Lupascu, D. C., "Fatigue-induced evolution of domain structure in ferroelectric lead zirconate titanate ceramics investigated by piezoresponse force microscopy". Journal of applied physics 2005, 98 (9): 094109. [4]. Zhang, Q., Zhao, J., Cross, L., "Aging of the dielectric and piezoelectric properties of relaxor ferroelectric lead magnesium niobate–lead titanate in the electric field biased state". Journal of applied physics 1996, 79 (6): 3181-3187. [5]. Park, S.-E., Shrout, T. R., "Ultrahigh strain and piezoelectric behavior in relaxor based ferroelectric single crystals". Journal of Applied Physics 1997, 82 (4): 1804-1811. [6]. Ye, Z.-G., Dong, M., "Morphotropic domain structures and phase transitions in relaxor-based piezo-/ferroelectric (1− x) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3− x PbTiO 3 single crystals". Journal of Applied Physics 2000, 87 (5): 2312-2319. [7]. Chan, K.; Tsang, W.; Mak, C. L.; Wong, K., "Optical studies of 0.65 PbMg1/3Nb2/3O3–0.35 PbTiO3 thin films". Journal of the European Ceramic Society 2005, 25 (12): 2313-2317. [8]. Yin, Z.-W., Luo, H.-S., Wang, P.-C., Xu, G.-S., "Growth, characterization and properties of relaxor ferroelectric PMN-PT single crystals". Ferroelectrics 1999, 229 (1): 207-216. [9]. Cheng, K. C., Chan, H. L., Choy, C. L., Yin, Q., Luo, H., Yin, Z., "Single crystal PMN-0.33 PT/epoxy 1-3 composites for ultrasonic transducer applications". IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control 2003, 50 (9): 1177-1183. [10]. Wei, Z., Huang, Y., Tsuboi, T., Nakai, Y., Zeng, J., Li, G., "Optical characteristics of Er3+-doped PMN–PT transparent ceramics". Ceramics International 2012, 38 (4): 3397-3402. [11]. Kalem, V., Shih, W. Y., Shih, W.-H., "Dielectric and piezoelectric properties of PMN-PT ceramics doped with strontium". Ceramics International 2018, 44 (3): 2835-2842. [12]. Düzen, O., Kalem, V., "PMN-PT-PMS Seramiklerinde Sinterleme Sıcaklığı Etkisiyle Yapısal ve Elektriksel Özelliklerin Optimizasyonu". Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi 2