پديد آورنده :
رحيمي، فاطمه
عنوان :
ساخت و بررسي ويژگي هاي ساختاري، دي الكتريكي و ذخيره سازي انرژي سراميك هاي K0.5Na0.5NbO3، AgNbO3 و SrTiO3
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 101ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حسين احمدوند
توصيفگر ها :
دي الكتريك , فروالكتريك , ذخيره سازي انرژي , خازن , حلقه پسماند الكتريكي , ثابت دي الكتريك
استاد داور :
جواد هاشمي فر، حميده شاكري پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/02/18
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/02/28
چكيده فارسي :
مواد فروالكتريك داراي قطبش الكتريكي خود به خودي و دسته¬اي از مواد دي¬الكتريك هستند كه داراي خواص پيزوالكتريك، پايروالكتريك و فروالكتريك مي¬باشند. مواد فروالكتريك شامل فروالكتريك¬هاي معمولي و فروالكتريك¬ها واهلشي هستند. با توجه به رفتار قطبش الكتريكي اين مواد و دارا بودن ويژگي¬هاي دي¬الكتريك منحصر به فردشان، براي كاربردهاي مختلف از جمله ذخيره سازي انرژي، مبدل¬هاي انرژي، حسگرها و... مورد استفاده قرار مي¬گيرند.
در اين تحقيق، سراميك پادفروالكتريك AgNbO3، سراميك¬هاي فروالكتريك معمولي K0.5Na0.5NbO3+x mol% CuO به ازاي x=0-2 و سراميك دي¬الكتريك SrTiO3، به روش واكنش مستقيم حالت جامد ساخته شده¬اند. به منظور بررسي فاز و ريزساختار نمونه¬ها، تحليل¬هاي ساختاري پراش پرتو ايكس (XRD) و همچنين تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE-SEM) آن¬ها بررسي شده است. براي بررسي خواص دي¬الكتريكي نمونه¬ها، رفتار ثابت دي¬الكتريك نمونه¬ها بر حسب تغييرات دما و فركانس (اندازه¬گيري شده به وسيله دستگاه LCR متر) مورد بررسي قرار گرفت. همچنين تغييرات قطبش بر حسب ميدان الكتريكي (حلقه پسماند P-E) سراميك¬ها بر مبناي مدار ساير-تاور اندازه¬گيري و رسم شد. چگالي ذخيره سازي انرژي قابل بازيابي و بازدهي نمونه AgNbO3 به ترتيب 0.28 J/cm3 و 69% به دست آمد. سراميك¬هاي K0.5Na0.5NbO3+x mol% CuO باياس ميدان الكتريكي (جابه¬جايي حلقه در راستاي ميدان الكتريكي) را نشان دادند. بيشترين مقدار قطبش، چگالي ذخيره سازي انرژي و بازدهي به ازاي آلايش 1 mol% Cu با مقادير 37.70 μC/cm2، 0.41 J/cm3 و 22% حاصل شد.
چكيده انگليسي :
Ferroelectric materials have spontaneous electrical polarization and are a class of dielectric materials that have piezoelectric, pyroelectric, and ferroelectric properties. Ferroelectric materials include normal ferroelectrics and relaxor ferroelectrics. Due to the electrical polarization behavior of these materials and having unique dielectric properties, they are used in various applications such as energy storage, energy exchangers, sensors, etc.
In this study, AgNbO3 antiferroelectric ceramic, K0.5Na0.5NbO3+x mol% CuO normal ferroelectric ceramics with x = 0-2 and SrTiO3 dielectric ceramic were synthesized by conventional solid-state reaction method. To investigate the phase and microstructure of the samples, X-ray diffraction (XRD) patterns and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) images have been performed. To investigate the dielectric properties of the samples, the dielectric constant behavior of the samples versus temperature and frequency (measured by a LCR meter) was investigated. Also, the polarization - electric field curve (P-E hysteresis loop) of the ceramics was measured based on the Sawyer-Tower circuit. Recoverable energy storage density and efficiency of AgNbO3 sample were found to be 0.28 J/cm3 and 69%, respectively. The K0.5Na0.5NbO3+x mol% CuO ceramics showed electric field bias (shift of the loop along electric field axis). The maximum polarization, energy storage density and efficiency were found for 1 mol% Cu doped sample with values of 37.70 μC/cm2, 0.41 J/cm3 and 22%, respectively.
استاد راهنما :
حسين احمدوند
استاد داور :
جواد هاشمي فر، حميده شاكري پور
