| ชื่อเรื่อง | : | โครงสร้าง และสมบัติไดอิเล็กทริกของเซรามิกเพอรอฟสไกด์ฐานแบเรียมไททาเนตดัดแปลง สำหรับการประยุกต์ใช้งานในตัวเก็บประจุอุณหภูมิสูง |
| นักวิจัย | : | อุไรวรรณ อินต๊ะถา |
| คำค้น | : | Complex perovskite and Lead-free ceramics , Ferroelectric properties , Giant Dielectric ceramics , สมบัติเฟร์โรอิเล็กทริก , เซรามิกที่มีไดอิเล็กทริกสูงมาก , เซรามิกไร้ สารตะกั่ว , เพอร์รอฟสไกด์เชิงซ้อน |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2557 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5480074 , http://research.trf.or.th/node/7693 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | เซรามิกฐานแบเรียมดัดแปลงเป็นเซรามิกที่มีพฤติกรรมเป็นรีเลกเซอร์เฟร์โรอิเล็กทริก และได้นำมา ประยุกต์ใช้งานเป็นเซรามิกตัวเก็บประจุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูงมาเป็นเวลาหลายปีแล้ว ตัวเก็บประจุ ประเภทนี้จะนำไปใช้งานในหลายประเภท เช่น ในยานยนต์ ยานอวกาศ และในเครื่องมือที่ใช้ขุดเจาะน้ำมัน เป็นต้น ซึ่งจะเห็นได้ว่าการประยุกต์งานดังกล่าวมีช่วงการทำงานที่อุณหภูมิสูง (มากกว่า 200°C) ใน งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาเซรามิกฐานแบเรียมสองระบบ ระบบที่หนึ่งศึกษาการเตรียมและสมบัติของเซรา มิก (1-x)Bi(Zn1/2Ti1/2)O3 – xBa(Fe1/2Nb1/2)O3 ที่เตรียมโดยวิธีปฎิกิริยาของแข็ง โดยที่มีการแปรค่า x = 0.7, 0.8 และ 0.9 จากผลการทดลองพบว่าเซรามิกทุกเงื่อนไขมีโครงสร้างแบบเพอรอฟสไกด์ และมีการเปลี่ยน โครงสร้างเป็นคิวบิกตามปริมาณ BFN และค่าคงที่ไดอิเล็กทริกจะมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณ BFN แต่จะ ลดลงเมื่อทำการเพิ่มความถี่ในการวัด ส่วนค่าการสูญเสียจะมีค่าต่ำกว่า 2.0 ที่อุณหภูมิห้องและเพิ่มขึ้นเมื่อ อุณหภูมิเพิ่มขึ้น และพบว่าเซรามิกนี้มีความประพฤติเป็นรีเลกเซอร์แบบที่ไม่สามารถอธิบายด้วยกฎของเด อบายด์ ส่วนระบบที่สองจะเตรียมเซรามิกไร้สารตะกั่วระบบ Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3 ที่มีการเจือ MnO2 และ Al2O3 ตั้งแต่ 0.00 – 0.20 mol% โดยมีการเตรียมแบบวิธี molten salt โดยมีการศึกษาหาเฟสและสมบัติ ไดอิเล็กทริกด้วยเครื่อง X-ray Diffraction (XRD) และการวัดทางไฟฟ้า จากผลการทดลองพบว่าทุก ตัวอย่างมีโครงสร้างแบบเพอรอฟสไกด์ จากการศึกษาสมบัติไดอิเล็กทริกพว่าเซรามิก BCZT ที่เจือ MnO2 และ Al2O3 แต่อย่างไรก็ตามเซรามิก BCZT ที่เจือด้วย Mn จะมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูงกว่าเซรามิกที่เจือ Al ค่าการสูญเสียที่วัดที่ความถี่ 1 kHz จะมีค่าน้อยกว่า 0.02 ทุกตัวอย่าง และจากการศึกษาพบว่าเซรามิกที่ เตรียมได้มีพฤติกรรมเฟร์โณอิเล็กทริก (Pr = 1.25 – 2.26 μC/cm2 และ Ec = 3.10 – 4.25 kV/cm). Modified Barium - based ceramics, which exhibit relaxor ferroelectrics, have been used as high dielectric constant ceramic capacitors for many years. Ceramic capacitors are necessary in many applications such as automotive, aerospace, and deep oil well instrumentation. These applications require that the capacitor operate at high temperatures (>200°C). There is still a strong need for new dielectric ceramics for higher temperature applications. In this study, two different Barium - based ceramic systems were carried out. Firstly, (1-x)Bi(Zn1/2Ti1/2)O3 – xBa(Fe1/2Nb1/2)O3 ceramics were prepared by solid-state reaction method where x = 0.7, 0.8 and 0.9. The pure perovskite phase was found to be stable for all compositions. The XRD results demonstrated that the structure of ceramics changed to the cubic phase with increasing BFN content. Dielectric constant of ceramics tended to increase with increasing amounts of BFN and decreased with increasing frequency of measurement. The dielectric loss of the ceramics was lower than 2.0 at room temperature and increased when increasing temperature up to 350oC. Relaxation phenomena of non-Debye type has been observed. Secondly, Lead-free Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3 ceramics doped with 0.00 – 0.20 mol% MnO2 and Al2O3 were prepared by the molten salt method. The phase formation and dielectric properties of the ceramic systems were analyzed by X-ray Diffraction (XRD) and electrical measurement. The phase of the samples showed pure perovskite structure for all conditions. The BCZT ceramics doped with MnO2 and Al2O3 exhibited a good dielectric properties. BCZT doped with Mn has a higher dielectric constant than BCZT doped with Al. The loss tangent values at 1 kHz were lower than 0.02 of all samples. The ceramic systems indicate ferroelectric behavior for all samples (Pr = 1.25 – 2.26 μC/cm2 and Ec = 3.10 – 4.25 kV/cm). |
| บรรณานุกรม | : |
อุไรวรรณ อินต๊ะถา . (2557). โครงสร้าง และสมบัติไดอิเล็กทริกของเซรามิกเพอรอฟสไกด์ฐานแบเรียมไททาเนตดัดแปลง สำหรับการประยุกต์ใช้งานในตัวเก็บประจุอุณหภูมิสูง.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. อุไรวรรณ อินต๊ะถา . 2557. "โครงสร้าง และสมบัติไดอิเล็กทริกของเซรามิกเพอรอฟสไกด์ฐานแบเรียมไททาเนตดัดแปลง สำหรับการประยุกต์ใช้งานในตัวเก็บประจุอุณหภูมิสูง".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. อุไรวรรณ อินต๊ะถา . "โครงสร้าง และสมบัติไดอิเล็กทริกของเซรามิกเพอรอฟสไกด์ฐานแบเรียมไททาเนตดัดแปลง สำหรับการประยุกต์ใช้งานในตัวเก็บประจุอุณหภูมิสูง."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2557. Print. อุไรวรรณ อินต๊ะถา . โครงสร้าง และสมบัติไดอิเล็กทริกของเซรามิกเพอรอฟสไกด์ฐานแบเรียมไททาเนตดัดแปลง สำหรับการประยุกต์ใช้งานในตัวเก็บประจุอุณหภูมิสูง. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2557.
|
