สมบัติทางกายภาพและทางไฟฟ้าของเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกไร้สารตะกั่วที่ผ่านการอบอ่อน

Abstract

ในงานวิจัยนี้ได้ทำงานศึกษากระบวนการเตรียมและสมบัติของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกไร้สารตะกั่วเป็นองค์ประกอบในระบบ (Ba,Ca)(Zr,Ti)O₃ โดยทำการศึกษาเงื่อนไขและตัวแปรต่าง ๆ ต่อการเกิดเฟสโครงสร้างจุลภาค สมบัติทางกายภาพและทางไฟฟ้าของเซรามิก โดยเราจะแบ่งเงื่อนไขในการเตรียมผง เป็น 4 เงื่อนไข ดังนี้ 1. (Ba₀.₈₅,Ca₀.₁₅)(Zr₀.₁,Ti₀.₉)O₃, 2. Ba-deficient (Ba₀.₈₅-,Ca₀.₁₅)(Zr₀.₁,Ti₀.₉)O₃, 3. Ca-deficient (Ba₀.₈₅,Ca₀.₁₅-x)(Zr₀.₁,Ti₀.₉)O₃ และ 4. (Ba₀.₈₅-x,Ca₀.₁₅-x)(Zr₀.₁,Ti₀.₉)O₃ เมื่อ x = 0.01 การศึกษาพบว่า การเกิดเฟส โครงสร้างทางจุลภาค สมบัติทางกายภาพ และสมบัติทางไฟฟ้า มีค่าขึ้นกับอุณหภูมิการเผาแคลไซน์ โดยอุณหภูมิการเผาแคลไซน์ที่ 1300°C เป็นเวลา 5 ชั่วโมง ด้วย heating rate 5°C/min เป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากทำให้ผงของเงื่อนไขที่ 1,3,4 เกิดเฟสเพอรอฟสไกต์ที่บริสุทธิ์ และนำผงที่เกิดเฟสเพอรอฟสไกต์ที่บริสุทธิ์ไปอัดขึ้นรูปเป็นเม็ดแล้วนำไปเผาผนึกที่อุณหภูมิการเผาซินเตอร์ 1400°C Heating rate 3°C/min ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากทำเม็ดเซรามิกที่ได้ให้เกิดเฟสเพอรอฟสไกต์ที่บริสุทธิ์