ساخت وبررسي ذخيره سازي انرژي در سراميك هاي فروالكتريك بر پايه K0.5Na0.5NbO3

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

مواد دي الكتريك مبتني بر سراميك به دليل خواص مكانيكي و حرارتي عالي به عنهوان بهتهرين كانديهد بهراي خهازن ههاي تهوان پالسهي پيشرفته در نظر گرفته مي شوند. سراميك هاي مبتني بر سرب چگالي ذخيره انرهي بالا يي دارند. با اين حال، سرب براي محهيط زيسهت و سلامتي مضر است و بنابراين كارهاي تحقيقاتي بر روي مواد بدون سرب متمركز شده است. در ميان سراميك ههاي فروالكتريهك بهدون سرب، سراميك هاي مبتني بر (K0.5Na0.5NbO3 (KNN به رور گسترده مورد مطالنه قرار گرفته اند و به دليل ذخيره انهرهي خهوب، شفافيت و خواص غير سمي به عنوان مواد اميدواركننده در نظر گرفته مي شوند. در اين مطالنه، سراميك ههاي خهالص KNN بهه روش واكنش حالت جامد ساخته شده و خواص فروالكتريك و دي الكتريك آنها مهورد بررسهي قهرار گرفهت. قطهبش باقيمانهده بهالا و ميهدان شكست دي الكتريك پايين فروالكتريك هاي KNN خالص، آنها را نامزد خوبي براي ذخيهره انهرهي نمهي كنهد. بهراي بهبهود خهواص فروالكتريك مانند ميدان شكست دي الكتريك، قطهبش باقيمانهده و چگهالي ذخيهره انهرهي، مها از Sr0.7La0.2TiO3 بهراي سهاخت محلهول جامهد (K0.5Na0.5NbO3-xSr0.7La0.2TiO3 (x = 0.1,0.15 اسهتفاده كهرديم. مها همچنهين از BaCuB2O5 بهه عنوان كمك تف جوشي استفاده كرديم. سپس خواص ساختاري با پراش اشنه ايكس و آناليز ميكروسكوپ الكتروني روبشهي، خهواص فروالكتريك )حلقه P-E( و خواص دي الكتريك )گذردهي دي الكتريك در مقابل دما( نمونه ها را بررسي كرديم. سهاختار كريسهتالي براي نمونههاي خالص اورتو رومبيك و براي نمونههاي آلايش يافته شبه مكنبي بود. همچنين چگهالي ذخيهره سهازي انهرهي 0.8 هول بهر سانتي متر مكنب حداكثر مقدار انرهي به دست آمده و براي نمونه 10 درصد بود، ميدان شكسهت دي الكتريهك بهراي نمونهه بهينهه 177 كيلوولت بر سانتي متر بود. دماي گذار فاز براي نمونه خالص حدود 390 درجه سانتيگراد و براي نمونه آلايهش يافتهه حهدود 100 درجهه سانتيگراد اندازه گيري شد. و بالاترين ثابت دي الكتريك براي نمونه خالص 3927 به دست آمد.

211657

ماده چگال

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

پرويز كاملي

مهدي رنجبر، حميده شاكري پور

حسين احمدوند