zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến các tính chất vật lý của hệ vật liệu BNKT

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Báo xấu

3
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của nghiên cứu này là chế tạo hệ vật liệu Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 (BNKT) bằng kỹ thuật định hướng hạt để cải thiện các tính chất vật lý của gốm BNKT so với một số phương pháp truyền thống.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến các tính chất vật lý của hệ vật liệu BNKT

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 24, Số 1 (2024) ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HỆ VẬT LIỆU BNKT Hồ Thị Kim Phụng Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế Email: htkphung2018@gmail.com Ngày nhận bài: 6/5/2024; ngày hoàn thành phản biện: 9/5/2024; ngày duyệt đăng: 24/6/2024 TÓM TẮT Việc chế tạo hệ vật liệu Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 (BNKT) bằng phương pháp cải tiến thông qua việc kỹ thuật định hướng hạt đã cải tiến các tính chất vật lý của gốm BNKT so với một số phương pháp truyền thống. Các mẫu gốm định hướng có các tính chất điện tối ưu: như mật độ (), 5,95 g cm–3; hằng số điện môi ở nhiệt độ phòng  =1323 và tan  = 0,040, độ phân cực dư cao Pr = 8,2 µC/cm2, trường điện kháng Ec = 28,7 kV/cm, hằng số điện môi cực đại max  5600, nhiệt độ khử phân cực Td = 172 oC và nhiệt độ Tm = 272 oC. Các tính chất điện thu được thông qua kỹ thuật chế tạo gốm định hướng BNKT có khả năng ứng dụng trong tương lai thay cho cho các vật liệu chứa chì. Từ khóa: BNKT, gốm không chì, gốm định hướng, tính chất điện. 1. GIỚI THIỆU Gốm sắt điện là một trong những vật liệu tiên tiến, chúng có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật. Trong nhiều năm qua, các hệ thống sắt điện đã được chế tạo và sử dụng chủ yếu là gốm trên nền Chì (PZT), độc tính của oxit chì trong quá trình xử lý dẫn đến ô nhiễm môi trường [1]. Vì vậy, nhiều loại gốm sắt điện không chì đã được nghiên cứu cả về cơ bản lẫn ứng dụng. Việc biến đổi phần tử tại vị trí A hoặc vị trí B để thu được dung dịch rắn BNKT biến tính là một cách hữu ích để tăng cường các tính chất điện môi, sắt điện và áp điện hoặc giảm nhiệt độ thiêu kết [2-4]. Bên cạnh đó, các tính chất điện của hệ gốm BNKT phụ thuộc đáng kể đến các phương pháp chế tạo như phương pháp phản ứng pha rắn, phương pháp định hướng hạt, phương pháp sử dụng các hạt nano, phương pháp thiêu kết hai bước [5-9]. Gốm BNKT lần đầu tiên được chế tạo bởi F.Buhrer và cộng sự bằng phương pháp gốm truyền thống thông qua các ô xít kim loại ban đầu là Bi2O3, TiO2, bột alkali carbonate Na2CO3 và K2CO3 [10]. Bột BNKT nhận được thông qua việc nghiền và phản ứng pha rắn 41
Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến các tính chất vật lý của hệ vật liệu BNKT theo phương trình phản ứng sau: Bi2O3 + (1-x)Na2CO3 + xK2CO3 + 4TiO2 → 4Bi0,5(NaxK1- x)0,5TiO3 + 2CO2. Zheng và cộng sự đã nghiên cứu, cải thiện các tính chất sắt điện, áp điện của hệ gốm BNKT bằng cách pha tạp Sn, Nb. Kết quả, hệ số áp điện d33 tăng đáng kể [10]. Mới đây, năm 2024, Lian và các cộng sự [5] đã cải thiện độ ổn định nhiệt độ điện môi và tính chất lưu trữ năng lượng của gốm không chì BNKT với mật độ lưu trữ năng lượng cao 4,03 J/cm3 và hiệu suất lưu trữ năng lượng đạt 85,2 %. Zhu và các cộng sự cho rằng việc thay thế các tạp chất khác nhau như Fe3+, Fe2+, Mn4+, Zr4+, Zn2+, (Nd1/2, Ta1/2)4+, (Ni1/3Nb2/3)4+ cũng được báo cáo là có tác dụng tăng cường các tính chất điện của BNKT [11]. Trong công trình nghiên cứu của Jaita và các cộng sự về ảnh hưởng của các thành phần đến các tính chất của gốm áp điện không chì (1-x)Bi0,5(Na0,80K0,20)0,5TiO3 - x(Ba0,98Nd0,02)TiO3 cho thấy tại nồng độ x = 0,1, hệ gốm 0,9Bi0,5(Na0,80K0,20)0,5TiO3 – 0,1(Ba0,98Nd0,02)TiO3 thiêu kết ở 1125 C có các tính chất điện môi, áp điện tốt thể hiện ở hằng số điện môi ε = 1716, tổn hao tanδ = 0,0701, Tc = 327 C, và d33 = 211 pC/N [12]. Như đã biết phương pháp phát triển hạt trên khuôn định hướng lần đầu tiên được Tani và cộng sự sử dụng để chế tạo các gốm định hướng trên cơ sở BNT vào năm 1998 có thể cải thiện giá trị của kp lên 40% và d31 lên 60% [13]. Theo đó, giá trị của kp và d31 tăng 40% và 60%, tương ứng. Năm 2004, Saito và cộng sự đã chế tạo gốm áp điện trên cơ sở KNN định hướng theo phương với d33 = 416 pC/N, Tc = 253oC. Zhang và các cộng sự đã sử dụng thành công khuôn BNT dạng tấm để chế tạo gốm 0,91Bi0,5Na0,5TiO3– 0,06BaTiO3–0,03AgNbO3 định hướng theo phương với hệ số định hướng Lotgering bằng 0,71, độ biến dạng đơn cực là 0,38 %, và hệ số áp điện tương ứng d33 = 766 pm/V tại điện trường 5 kV/mm, tăng cỡ 78% so với các giá trị tương ứng của cùng thành phần gốm không định hướng [14]. Mục đích của nghiên cứu này là chế tạo hệ vật liệu Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 (BNKT) bằng kỹ thuật định hướng hạt để cải thiện các tính chất vật lý của gốm BNKT so với một số phương pháp truyền thống. 2. THỰC NGHIỆM Công thức chung của vật liệu nghiên cứu là Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3. Các ôxít và muối các cacbonat (độ tinh khiết  99,5% được cung cấp bởi hãng Merck, Đức) gồm: Bi2O3, TiO2, Na2CO3 và K2CO3 được sử dụng làm nguyên liệu ban đầu. 2.1. Tổng hợp gốm Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 bằng phương pháp thông thường (CM) Hỗn hợp Bi2O3, TiO2, Na2CO3 và K2CO3 được cân và nghiền trong 20 giờ bằng máy nghiền bi trong môi trường ethanol. Sau khi sấy khô, hỗn hợp được nung sơ bộ ở nhiệt độ 850 oC trong 2 giờ, thu được hợp chất BNKT. Mẫu vật liệu sau khi nung sơ bộ được nghiền thêm lần nữa trong 20 giờ bằng máy nghiền bi trong môi trường ethanol. Vật liệu nghiền sau khi sấy khô được ép thành đĩa đường kính 12 mm, dày 1,5 mm. Mẫu 42
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 24, Số 1 (2024) được nung ở nhiệt độ 1100 oC trong 3 giờ. Quy trình công nghệ chế tạo biểu diễn trên Hình 1(a). 2.2. Tổng hợp gốm Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 bằng kỹ thuật thiêu kết hai bước (HB) Mẫu vật liệu sau khi nung sơ bộ được nghiền thêm lần nữa trong 20 giờ bằng máy nghiền bi trong môi trường ethanol tương tự như phần 2.1. Vật liệu nghiền sau khi sấy khô được ép thành đĩa đường kính 12 mm, dày 1,5 mm. Mẫu được nung thiêu kết bằng kỹ thuật thiêu kết hai bước với sơ đồ như biểu diễn trên Hình 1(b). Từ nhiệt độ phòng mẫu được nâng lên một nhiệt độ cao T1 = 1150 °C và lưu trong 5 phút, sau đó nó được làm nguội nhanh và giữ ở nhiệt độ thấp hơn là T2 = 1050 °C và lưu trong 4 giờ. Tốc độ gia nhiệt và làm nguội là 5 oC/phút. Hình 1. Sơ đồ chế tạo gốm Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 bằng phương pháp gốm truyền thống; (b) Sơ đồ thiêu kết bằng kỹ thuật thiêu kết hai bước 2.3. Tổng hợp gốm Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 bằng phương pháp định hướng hạt (TM) Vật liệu đã nghiền sơ bộ sau khi sấy khô trộn với khuôn Bi4Ti3O12 [15] và chất kết dính (PVA 5%), sau đó hỗn hợp được cán để tạo thành các màng mảng trong đó các khuôn Bi4Ti3O12 được sắp theo hướng cán đóng vai trò là các mầm phát triển hạt sau này. Bước cuối cùng, các tấm màng đã được cắt thành dạng hình tròn với đường kính 12 mm và xếp chồng lên nhau để ép thành các viên gốm. Quy trình công nghệ chế tạo biểu diễn trên Hình 2. 43
Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến các tính chất vật lý của hệ vật liệu BNKT Hình 2. Quá trình tổng hợp gốm BNKT bằng phương pháp định hướng hạt (TM) 2.4. Nghiên cứu tính chất vật lý của gốm Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 Cấu trúc tinh thể của các mẫu gốm được xác định bằng nhiễu xạ tia X (XRD, D8 ADVANCE). Kính hiển vi điện tử quét (Hitachi S-4800) được sử dụng để kiểm tra hình thái bề mặt của gốm thiêu kết. Mật độ mẫu được đo bằng phương pháp Archimedes. Sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số điện môi và tổn thất điện môi được xác định bằng RLC HIOKI 3532. Cuối cùng, phương pháp Sawyer-Tower được sử dụng để xác định các đặc tính sắt điện của các mẫu. Hệ số định hướng (f) đã được tính toán bằng phương trình [15] và sử dụng phổ nhiễu xạ tia X trong phạm vi 2θ = 20÷60°. 𝑃− 𝑃 𝑜 𝑓= 1−𝑃 𝑜 (1) ∑ 𝐼(00𝑙) ∑ 𝐼(00𝑙) Trong đó 𝑃 = ∑ 𝐼(ℎ𝑘𝑙) , 𝑃0 = ∑ 𝐼(ℎ𝑘𝑙) trong khi ∑ 𝐼(00𝑙) và ∑ 𝐼(ℎ𝑘𝑙) là tổng của cường độ đỉnh nhiễu xạ (00l) và (hkl), và P0 là giá trị của P đối với mẫu gốm không định hướng được chế tạo theo phương pháp gốm truyền thống. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 3 biểu diễn giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu gốm BNKT được chế tạo bằng các phương pháp khác nhau. 44
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 24, Số 1 (2024) Hình 3. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu gốm BNKT chế tạo theo các phương pháp khác nhau Từ hình 3 cho thấy, mẫu chế tạo theo phương pháp gốm truyền thống CM ngoài pha perovskit có cấu trúc mặt thoi, trong gốm còn tồn tại pha thứ hai () với hàm lượng nhỏ. Còn đối với các mẫu gốm BNKT sử dụng kỹ thuật thiêu kết (HB) và kỹ thuật định hướng (TM) có pha perovskite tinh khiết không có pha lạ với cấu trúc hình thoi (R3c) được xác định bởi đỉnh nhiễu xạ (200)R lân cận gốc gần 2 = 46 không bị phân tách. Ngoài ra, hình 3 cũng cho thấy các đỉnh (001), (200) của gốm định hướng TM có cường độ cao hơn phù hợp với nghiên cứu của nhóm tác giả Gao và các cộng sự [16]. Theo kết quả nghiên cứu cấu trúc của Gao và các cộng sự [16] hệ gốm không chì (Na0,84K0,16)Bi0,5TiO3 chế tạo bằng phương pháp định hướng có cấu trúc perovskit, không có pha thứ hai. Ở nhiệt độ thiêu kết của gốm là 1150 oC cường độ của các đỉnh (100), (200) cao hơn so với các đỉnh khác và đỉnh (200) đạt cường độ cao nhất. Tuy nhiên trong gốm TM của chúng tôi cường độ đỉnh (200) vẫn thấp hơn đỉnh (011). Điều này cho thấy hệ gốm TM chúng tôi chế tạo vẫn chưa có độ định hướng tốt nhất vẫn còn chứa các hạt ngẫu nhiên như quan sát trong hình vi cấu trúc (Hình 4). Theo nhiều công trình đã công bố về cấu trúc của gốm BNKT không định hướng, cường độ các đỉnh (011) ở 2θ  32,45° là lớn nhất [6, 11, 17]. So với gốm BNKT ngẫu nhiên (CM), các mẫu được chế tạo bằng phương pháp tăng trưởng hạt mẫu cho thấy cường độ nhiễu xạ (001) và (200) được tăng cường đáng kể về cường độ (TM). Ngoài ra, từ các đỉnh nhiễu xạ nằm trong khoảng 2θ từ 20° đến 65°, hệ số định hướng Lotgering (f) [18] đã được tính toán (Bảng 1). Giá trị f bằng 0 đối với mẫu được định hướng ngẫu nhiên (CM) và mẫu HB, trong khi đó, f cao đạt được khoảng 60 % đối với mẫu TM. Điều này phù hợp với đặc tính vi cấu trúc của gốm trong Hình 4. 45
Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến các tính chất vật lý của hệ vật liệu BNKT Hình 4. (a-c Cấu trúc vi mô của mẫu gốm BNKT chế tạo theo các phương pháp khác nhau; (d) Sơ đồ biểu diễn cơ chế sự phát triển kích thước hạt của mẫu Hình 4(a-c) biểu diễn hình ảnh vi cấu trúc (SEM) của gốm Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 được chế tạo theo các phương pháp khác nhau. Có thể thấy, mẫu CM có cấu trúc vi mô khá dày đặc, cỡ hạt trung bình của mẫu khoảng 0,9 µm (Hình 4(a)). Một sự phân bố hạt tương tự như mẫu CM, nhưng mẫu HB có kích thước hạt nhỏ hơn (khoảng 0,6 µm), điều này phù hợp với phương pháp thiêu kết hai bước [19]. Cơ chế phát triển kích thước hạt bé trong gốm BNKT được thiêu kết theo kỹ thuật hai bước được giải thích như sau. Trong quá trình thiêu kết gốm BNKT, khi mật độ tương đối của gốm đạt khoảng 80% thì kích thước hạt gốm thu được khoảng 0,2 - 0,3 µm (Hình 4(d)). Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ thiêu kết lên T1 (T1 = 1150 C) và lưu 2 giờ thì kích thước hạt gốm sẽ tăng nhanh và đạt khoảng 0,9 µm (mẫu CM). Đây là phương pháp thiêu kết gốm một bước truyền thống. Tuy nhiên, khi mẫu HB được thiêu kết theo quy trình hai bước, ở nhiệt độ T1 (T1 = 1150 C) lưu rất nhanh (5 phút) không đủ năng lượng để phát triển kích thước hạt, mẫu HB đã bị hạ nhanh về nhiệt độ T2 (T2 = 1050C). Điều này đã hạn chế quá trình phát triển kích thước hạt dẫn đến kích thước hạt nhỏ khoảng 0,6 µm (Hình 4(b)). Ngoài ra, Hình 4(c) cho thấy trong mẫu TM, kích thước hạt trung bình của gốm lớn hơn khoảng năm lần so với gốm CM và HB. Cơ chế hình thành hạt lớn trong gốm BNKT có kết cấu có thể được giải thích theo cơ chế lan dần trong đó các hạt nền BNKT sẽ bám vào các mẫu khuôn BiT để phát triển theo sự định hướng của khuôn [6]. Kết quả là các hạt gốm định hướng được hình thành. 46
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 24, Số 1 (2024) Bảng 1. Mật độ gốm, tính chất điện môi và hệ số định hướng Lotgering cho gốm chế tạo theo các phương pháp khác nhau Mật độ mẫu Mật độ tương Mẫu  tan max Hệ số Lotgering (g/cm3) đối (%) CM 5,88 97,5 1191 0,051  3500 0 HB 5,99 99,3 1253 0,040  4800 0 TM 5,95 98,7 1323 0,045  5600 60% Trong bảng 1, việc so sánh các mẫu gốm cho thấy rõ rằng gốm có kết cấu (TM) có đặc tính điện môi tốt hơn so với gốm không có kết cấu (CM) và (HB). Hằng số điện môi đo ở nhiệt độ phòng tăng từ 1191 lên 1323, tương ứng với hệ số định hướng được tăng cường tương ứng từ 0 đến 60% đối với các mẫu không có kết cấu và có kết cấu. Sự cải thiện tính chất điện môi này có thể được suy luận từ sự định hướng hạt tinh thể của mẫu có kết cấu. Các nhà khoa học cho rằng, kích thước hạt lớn và có sự định hướng nhất định sẽ làm cho độ linh động của các đô men nâng cao kết quả là cải thiện các tính chất điện môi và sắt điện. Theo kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả Jing và cộng sự, độ định hướng của gốm Bi0,5(Na0,8K0,2)0,5TiO3 có thể lớn hơn 70% khi sử dụng phương pháp cán [20]. Hình 5. Sự phụ thuộc của hằng số điện môi và tổn hao điện môi theo nhiệt độ đo tại tần số 1kHz của các gốm BNKT chế tạo theo các phương pháp khác nhau Trên hình 5 biểu diễn sự phụ thuộc của hằng số điện môi  và tổn hao điện môi tan vào nhiệt độ của các mẫu gốm BNKT chế tạo theo các phương pháp khác nhau đo 1kHz. Như có thể thấy, phổ hằng số điện môi  không có đỉnh cực đại sắc nét và khi nhiệt độ T > Tm, quan hệ  (T) cũng không tuân theo định luật Curie-Weiss như thường thấy ở các vật liệu sắt điện bình thường [21]. Hằng số điện môi cực đại max tăng từ 3500 lên 5600, tương ứng với hệ số định hướng được tăng cường tương ứng từ 0 đến 60% đối 47
Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến các tính chất vật lý của hệ vật liệu BNKT với các mẫu không có kết cấu và có kết cấu (Bảng 1). Ngoài ra, phổ điện môi có hai đỉnh rõ rệt, đỉnh thứ nhất tại nhiệt độ thấp ứng với nhiệt độ khử phân cực, Td (Td  158 - 172 °C), đỉnh thứ hai có nhiệt độ cao hơn ứng với nhiệt độ Tm. Nhiệt độ ứng với hằng số điện môi cực đại Tm cho các mẫu gốm là 272 °C ít phụ thuộc vào phương pháp chế tạo. Hình 6. Tính chất sắt điện của mẫu gốm BNKT chế tạo theo các phương pháp khác nhau Hình 6 biểu diễn các dạng đường trễ sắt điện của các mẫu được đo ở nhiệt độ phòng, chúng đều có dạng đặc trưng của vật liệu sắt điện. Nhìn chung các mẫu có độ bão hòa chưa tốt. Nguyên nhân này được cho là do độ dẫn cao của hệ gốm BNKT đã gây khó khăn trong quá trình phân cực [22]. Mặt khác, thiết bị phân cực của chúng tôi chưa đáp ứng để có thể áp đặt một điện trường lớn hơn 45 kV/cm. Với điện trường này chưa đủ để quay toàn bộ các lưỡng cực điện tạo ra sự bão hòa của đường trễ, tương tự như báo cáo trong tài liệu [17]. Từ hình dạng của các đường trễ (Hình 6), độ phân cực dư Pr và điện trường kháng Ec của gốm các mẫu gốm CM, HB và TM đã được xác định, như thể hiện trong hình 6. Mẫu gốm có kết cấu (TM) thể hiện tính chất sắt điện tốt thông qua độ phân cực dư cao (Pr = 8,2 µC/cm2) và điện trường kháng thấp (EC = 28,7 kV/cm) so với các mẫu ngẫu nhiên chế tạo theo phương pháp truyền thống (CM: Pr = 6,7 µC/cm2 và (EC = 29,2 kV/cm) và chế tạo theo phương pháp nung thiêu kết hai bước (HB: Pr = 7,3 µC/cm2 và (EC = 29,5 kV/cm). Sự cải thiện độ phân cực liên quan đến sự định hướng hạt tinh thể của mẫu có kết cấu. 4. KẾT LUẬN Nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo thành công gốm không chì Bi0,5(Na0,4K0,1)TiO3 (BNKT) bằng các phương pháp khác nhau. Kết quả thực nghiệm cho thấy các tính chất vật lý của hệ gốm BNKT thụ phuộc vào các phương pháp chế tạo 48
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 24, Số 1 (2024) gốm. Bằng phương pháp cải tiến quy trình chế tạo gốm sử dụng kỹ thuật định hướng hạt hệ gốm BNKT biểu hiện các tính chất vật lý tốt hơn so với phương pháp chế tạo gốm truyền thống. Các tính chất vật lý của hệ gốm BNKT thu được thông qua kỹ thuật định hướng hạt là  =1323, tan  = 0,040, Pr = 8,2 µC/cm2, max  5600 và nhiệt độ chuyển pha cao Tm = 272 oC. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D.A. Quang, L.D. Vuong, Journal of Science: Advanced Materials and Devices 7 (2022) 100436. [2] N. Van Thinh, T. Van Chuong, T.N. Dat, V.T. Tung, Journal of Ceramic Processing Research 24 (2023) 478-485. [3] Q. Wang, J. Xu, L. Yang, F. Shang, C. Zhou, H. Xu, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 35 (2024) 234. [4] W. Zhao, D. Xu, D. Li, M. Avdeev, H. Jing, M. Xu, Y. Guo, D. Shi, T. Zhou, W. Liu, D. Wang, D. Zhou, Nature Communications 14 (2023) 5725. [5] H.-l. Lian, X.-j. Liang, M. Shi, L.-n. Liu, X.-m. Chen, Ceramics International 50 (2024) 5021-5031. [6] L.D. Vuong, P.D. Gio, Journal of Alloys and Compounds 817 (2020) 152790. [7] L.D. Vuong, N. Truong-Tho, Journal of Electronic Materials 46 (2017) 6395-6402. [8] D.V. On, L.D. Vuong, T.V. Chuong, D.A. Quang, V.T. Tung, International Journal of Materials Research 112 (2021) 448-456. [9] J. Camargo, L. Ramajo, M. Castro, Materials (Basel) 16 (2023). [10] C.F. Buhrer, The Journal of Chemical Physics 36 (1962) 798-803. [11] W. Zhu, Z.-Y. Shen, W. Deng, K. Li, W. Luo, F. Song, X. Zeng, Z. Wang, Y.J.J.o.M. Li, (2023). [12] P. Jaita, A. Watcharapasorn, S. Jiansirisomboon, Nanoscale research letters 7 (2012) 1-6. [13] T. Tani, Journal of the Korean Physical Society 32 (1998) 1217. [14] Y. Negishi, T. Kimura, Ferroelectrics 449 (2013) 62-71. [15] L. Đại Vương, Đ. Anh Quang, Đ. Anh Tuấn, N. Ngọc Trác, N. Khánh Quang, V. Thị Thanh Kiều, Đ. Duy Hồng Ngoc, Hue University Journal of Science: Natural Science 128 (2019) 55-62. [16] F. Gao, C.-S. Zhang, X.-C. Liu, L.-H. Cheng, C.-S. Tian, Journal of the European Ceramic Society 27 (2007) 3453-3458. [17] N. Truong-Tho, D. Le Vuong, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 32 (2021) 16601-16611. [18] L.D. Vuong, D.A. Quang, V.T. Tung, N.H. Chuc, N.N. Trac, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 31 (2020) 18056-18069. [19] P.D. Gio, L.D. Vuong, L.T.U. Tu, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 32 (2021) 13738-13747. 49
Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến các tính chất vật lý của hệ vật liệu BNKT [20] X. Jing, Y. Li, Q. Yang, J. Zeng, Q. Yin, Ceramics international 30 (2004) 1889-1893. [21] C. Xu, D. Lin, K. Kwok, Solid state sciences 10 (2008) 934-940. [22] A. Sasaki, T. Chiba, Y. Mamiya, E. Otsuki, Japanese Journal of Applied Physics 38 (1999) 5564. EFFECT OF FABRICATION METHODS ON PHYSICAL PROPERTIES OF BNKT MATERIALS Ho Thi Kim Phung Hue Industrial College Email: htkphung2018@gmail.com ABSTRACT Fabrication of the Bi0.5(Na0.4K0.1)TiO3 (BNKT) materials through grain orientation techniques has improved the physical properties of BNKT ceramics compared to some traditional methods. The texture BNKT ceramic samples have optimal electrical properties such as density of 5.95 g.cm–3; dielectric constant  at room temperature of 1323 and dielectric loss  of 0.040, high remnant polarization Pr = 8.2 µC/cm2, low coercive field Ec of 28.7 kV/cm, maximum dielectric constant max of 5600, depolarization temperature of 172 oC and phase transition temperature Tm = 272 oC. The orientation technique effectively enhances the electrical properties of lead-free BNKT ceramics to obtain high dielectric, and ferroelectric properties of ceramics, which has the potential to be applied in the future as a substitute for lead-based materials. Keywords: BNKT, lead-free ceramics, oriented ceramics, electrical properties. Hồ Thị Kim Phụng sinh năm 1979 tại Thừa Thiên Huế. Năm 2000, bà tốt nghiệp cử nhân ngành Sư phạm hóa tại trường Đại học sư phạm Huế và thạc sĩ chuyên ngành Hóa tại Trường Đại học sư phạm-Đại học Huế. Hiện nay bà là giảng viên tại Khoa Khoa học cơ bản, Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế. Lĩnh vực nghiên cứu: Hóa vật liệu. 50

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.