NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ CẤU TRÚC, VI CẤU TRÚC CỦA CÁC HỆ GỐM KHÔNG CHÌ TRÊN CƠ SỞ (K,Na)NbO3
Abstract
Bài báo đề cập đến các kết quả nghiên cứu về các thông số công nghệ, mật độ gốm, cấu trúc và vi cấu trúc của hai hệ gốm áp điện không chì trên cơ sở (K,Na)NbO3 (KNN) pha tạp MnO2 và LiSbO3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng, các thông số công nghệ gần tương tự như các thông số đối với các hệ trên cơ sở PZT. Tuy nhiên, có một điểm khác biệt rất quan trọng trong các bước của quy trình chế tạo so với các hệ gốm trên cơ sở PZT. Do dung dịch rắn KNN khó tạo thành hoàn hảo hơn so với PZT, nên đòi hỏi phải nghiền sơ bộ và nung sơ bộ hai lần trong cùng một thời gian như nhau mới có thể tạo được dung dịch rắn KNN mong muốn. Hai hệ gốm áp điện không chì (K0.436Na0.5Li0.064) Nb0.92Sb0.08O3 – x % kl MnO2 (KNNLS – Mn) và (K0,52Na0,48)NbO3 – 1% mol Fe2O3- y % mol LiSbO3 (KNN-Fe-LS) đã được chế tạo thành công. Mật độ gốm của hai hệ khá cao đạt 94,3% - 96,4% lý thuyết. Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy, cả hai hệ đều có pha perovskit thuần túy với cấu trúc trực thoi và tứ giác. Từ các ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) chúng ta có thể thấy chúng đều có các hạt với kích thước trung bình 2-3 μm và hình dạng tương tự như những khối lập phương.
References
. B. Jaffe, W. R. Cook, and H. Jaffe, Piezoelectric Ceramics, Academic Press, London, 1971.
. Barbara Malic, Lead free Piezoelectrics Based on Alkaline Niobates Synthesis, Sintering and Microstructure, Acta Chim. Slov. 55, (2008), 719-726.
. Ding quan xiao, Progresses and further considerations on the research of perovskite lead free piezoelectric ceramics, Journal of Advanced Dielectrics, Vol. 1, No. 1, (2011), 33-40.
. Dragan Damjanovic, Naama Klein,Jin Li and Victor Porokhonskyy, What Can Be Expected From Lead – Free Piezoelectric Materials? Functional Materials Letters, Vol.3, No.1, (2010), 5-13.
. Han-Na Jl, Yun-Po Ok and Weon – Pil Tal, Joeng-Hyeon Seol and Jae-Shiun Lee, Preparation of Lead – free (K,Na)NbO3 – LiSbO3 Ceramics with High Piezoelectric constants by FeO Doping, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 56, No. 4, (2010), 1156 – 1159.
. Henry Ekene Mgbemere, Ralf-Peter Herber, Gerold A. Schneider, Effect of MnO2 on the Dielectric and Piezoelectric properties of Alkaline Niobate based Lead-Free Piezoelectric Ceramics, Journal of European Society, Vol. 29, No.6, (2009), 1729-1733.
. Huidong Li, Sodium Potassium Niobate-based Lead-free Piezoelectric, 2008.
. Ceramics: Bulk and Freestanding Thick Films, A Thesis Submitted to the Faculty of Drexel University by Huidong Li in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy.
. Ju”rgen Ro”del, Wook Jo, Klaus T.P. Seifert, Eva-Maria Anton, Torsten Granzow, Dragan Damjanovic, Perpective on the Development of Lead free Piezoceramics, J.Am.Ceram. Soc, 92, (2009), 1153-1177.
. Purnsuda Bomlai,Sureewan Sukprasert, Supasarote Muensit and Steven J.Miilne, Phase Development, Densification and dielectric properties of (0.95-x)Na0.5K0.5NbO3 -0.05LiTaO3-xLiSbO3 lead – Free Piezoelectric Ceramics, Sonklanakarin J. Sci. Technol. 30(6), (2008), 791-797.
. S. Zhang, R. Xia, T. R. Shrout, G. Zang, and J. Wang, Piezoelectric Properties in Perovskite 0.948(K0.5Na0.5])NbO3–0.052LiSbO3 Lead-Free Ceramics, J.Appl. Phys, Vol.100, (2006), 104108 – 104108.
. Takafumi Maeda, Norihoto Takiguchi, Takeshi Morita, Mutstuo Ishikawa, and Tobias Hemsel, Hydrothermal (K1-x,Nax)NbO3 Lead – free Piezoelectric Ceramics, Journal of the Korean Physical Society, Vol.57, No. 4, (2010), 924-928.
