Příprava dopovaných bezolovnatých pieozokeramik pomocí nekonvenčních slinovacích metod
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
V diplomové práci byla zkoumána piezokeramika BaTiO3 dopovaná pomocí ZrO2. Bylo vytvořeno 6 rozdílných složení výchozích prášků pro přípravu keramiky BaTiO3 – ZrO2 s 10, 20, 40, 60, 80 a 90 hm% ZrO2. Směsi byly zpracovány pomocí konvenčního slinování a pomocí Spark Plasma Sintering. Výsledné keramické kompakty byly podrobeny měření hustoty, dielektrické konstanty, permitivity, polarizačních P-E křivek, piezoelektrického faktoru, ztrátovému faktoru a dilatometrickým měřením. Z výsledků vyplývá, že je možné vytvořit piezokoramiku BaTiO3 dopovanou ZrO2 o hustotě vyšší než 94 %t.d. a je možné u těchto složení dosáhnou piezoelektrického jevu. Nejvyšší hodnoty piezoelektrického faktoru 33=9 / bylo dosaženo při 20 hm% ZrO2. Z dilatometrických měření byl zjištěn vliv rostoucího obsahu ZrO2 v BaTiO3 na slinovací vlastnosti. S rostoucím množstvím přidaného ZrO2 začínal materiál slinovat dříve a dosahoval vyšších rel.hustot. Tento trend byl přítomen i u vzorků slinovaných pomocí SPS, kde se však ukázal být méně zřetelný. Při měření el.vlastností byla ovšem u vzorků z SPS zjištěna el. vodivost, která pravděpodobně plynula z přítomnosti uhlíku vneseného do vzorků během cyklu v SPS.
Piezoceramics BaTiO3 doped with ZrO2 was studied in this thesis. Six different compositions were prepared from base powders of BaTiO3 and ZrO2. with 10, 20, 40, 60, 80 and 90 wt% ZrO2. These mixtures were sintered using convetional sintering method and by Spark Plasma Sintering. Resuting ceramic compacts were subjected to measuring of density, dielectric constant, permitivity, polarization P-E curves, piezoelekctric faktor, loss factor and dilatometric measurements. From these results can be said that i tis possible to create piezoceramic BaTiO3 doped by ZrO2 with relative density higher than 94 %t.d. and these ceramics can possess piezoelectric properties. Value of highest piezoelectrick factor 33=9 / was achieved with addition of 20 wt% ZrO2. Dilatometric measurements discovered effect of increasing ammount of ZrO2 in BaTiO3. Rising amount of ZrO2 had a lowering effect on initial sintering temperature and materials achieved higher relative densities. This was also true for samples sintered using SPS, where it was less obvious. Measuring of electrical properties discoverad electric conductivity for SPS sintered samples, which was most probably caused by carbon introduced into samples during SPS cycle.
Piezoceramics BaTiO3 doped with ZrO2 was studied in this thesis. Six different compositions were prepared from base powders of BaTiO3 and ZrO2. with 10, 20, 40, 60, 80 and 90 wt% ZrO2. These mixtures were sintered using convetional sintering method and by Spark Plasma Sintering. Resuting ceramic compacts were subjected to measuring of density, dielectric constant, permitivity, polarization P-E curves, piezoelekctric faktor, loss factor and dilatometric measurements. From these results can be said that i tis possible to create piezoceramic BaTiO3 doped by ZrO2 with relative density higher than 94 %t.d. and these ceramics can possess piezoelectric properties. Value of highest piezoelectrick factor 33=9 / was achieved with addition of 20 wt% ZrO2. Dilatometric measurements discovered effect of increasing ammount of ZrO2 in BaTiO3. Rising amount of ZrO2 had a lowering effect on initial sintering temperature and materials achieved higher relative densities. This was also true for samples sintered using SPS, where it was less obvious. Measuring of electrical properties discoverad electric conductivity for SPS sintered samples, which was most probably caused by carbon introduced into samples during SPS cycle.
Description
Citation
ŽALUDEK, J. Příprava dopovaných bezolovnatých pieozokeramik pomocí nekonvenčních slinovacích metod [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Materiálové inženýrství
Comittee
prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc. (předseda)
prof. Ing. Rudolf Foret, CSc. (místopředseda)
Ing. Martin Zelený, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Martin Trunec, Dr. (člen)
doc. Ing. David Salamon, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Tomáš Kruml, CSc. (člen)
Date of acceptance
2021-06-10
Defence
1. vlastní prezentace diplomové práce
2. posudek vedoucího práce
3. posudek oponenta diplomové práce
4. odpovědi na dotazy oponenta
5. odpovědi na dotazy členů komise
- vliv teploty na typ krystalické mřížky ZrO2
- jaké bylo očekávání od přídavku ZrO2 do keramického materiálu
- jak byly určeny teoretické hustoty sledovaných materiálů
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení