ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การพัฒนาสารพีโซอิเล็กทริคเซรามิกส์สำหรับต้นกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูง

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การพัฒนาสารพีโซอิเล็กทริคเซรามิกส์สำหรับต้นกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูง
นักวิจัย : ทวี ตันฆศิริ , จีระพงษ์ ตันตระกูล , สุวิทย์ ชัยสุพรรณ , วิรัตน์ โอภาสนิพัทธ์ , สมชาย ทองเต็ม , Tawee Tunkasiri , Jerapong Tontrakoon , Suwit Chaisupun , Somchai Thongtem
คำค้น : Ceramics , Engineering and technology , High voltages , Materials engineering , Piezoelectric ceramics , ต้นกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูง , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , เพียโซอิเล็กทริกเซรามิก
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2537
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/3421
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ในงานวิจัยนี้แบ่งเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกทำการทดลองเตรียมจากส่วนผสมจากโลหะออกไซด์ ได้แก่ เลดออกไซด์, เซอร์โคเนียมไดออกไซด์ และติตาเนียมไดออกไซด์ ในอัตราส่วนต่างๆ กัน หลังจากการผ่านการเผาชั้นต้นที่ 900 ?ซ แล้วนำไปอัดเป็นแผ่นวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 2.5 เซนติเมตร เผาที่อุณหภูมิ 1170 ?ซ นานประมาณ 1 ชั่วโมง เมื่อทำขั้วทั้งสองด้านของสารตัวอย่างแล้วนำไปโพลาไรซ์โดยสนามไฟฟ้าขนาด 20 กิโลโวลต์ต่อเซนติเมตร ที่อุณหภูมิประมาณ 120 ?ซ ผลการเลี้ยวเบนโดยรังสีเอกซ์ พบว่าสารตัวอย่างทุกอัตราส่วนแสดงผลึกของสาร Pb(Zr,Ti)O3 และสารตัวอย่างที่อัตราส่วน Pb:Zr:Ti เท่ากับ 1:0.7:0.3 โมล แสดงปรากฏการณ์ พิโซอิเล็กตริกที่ดีที่สุด โดยมีค่าความถี่ fr และ fa ในช่วง 80-100 กิโลเฮิรตซ์ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเฉลี่ยเท่ากับ 227 และการหดตัวเฉลี่ยประมาณ 17.2 เปอร์เซ็นต์ การวัดแฟกเตอร์ไฟฟ้า-เชิงกล พบว่าค่า Kp แปรค่าจาก 0.23 ถึง 0.27 ส่วนที่สองเตรียมจากทางเคมี โยการใช้ตะกั่วเซอร์โคเนียมติตาเนต (PZT) จากการ evaporate ตะกั่วไนเตรต [Pb(NO3)2] เซอร์โคนิลไนเตรตไฮเดรต [Zr(NO3)4.nH2O] และเตตระไอโซโพพิลออโทรติตาเนต (C12H28O4Ti) ในอัตราส่วน 1:0.52:0.48 และผสมสารช่วยหลอม B2O3-Bi2O3-CdO อัตราส่วนต่างๆ และแมงกานีสออกไซด์เป็นตัวโดป แล้วนำซินเตอร์ที่อุณหภูมิต่างๆ การผสมสารช่วยหลอมสามารถทำให้อุณหภูมิซินเตอร์ลดลงจาก 1250 ?ซ ถึง 800 ?ซ หลังจากการทำขั้วแล้ว วัดค่า electromechanical coupling coefficient (Kp) แล้ว ค่าดีที่สุดคือ 0.47 มีค่าความหนา 7.04 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเนต ค่าความหดตัว 6.47 เปอร์เซ็นต์ และมีค่า ไดอิเล็กตริกเฉลี่ยเท่ากับ 607.9 จากการวัดความต่างศักย์ที่ออกจากสารตัวอย่างหลังจากประยุกต์แรงเข้าไป มีค่าประมาณ 3.01-3.68 กิโลโวลต์ ต่อความหนา 1 ม.ม This research can be divided into 2 parts, firstly sample preparation was carried using sintering of metal oxides, namely, lead oxide, zirconium dioxide and titanium dioxide. They were mixed at various mole ratios. The mixtures were calcined at 900 ?C for about one hour and pressed into the disk shape with the diameter of 2.5 centimeters. The disk-shape samples were then annealed at 1170 ?C for bout one hour. By using the X-ray diffractometer, all the sample showed good crystallinity of Pb(Zr,Ti)O3. Electrodes were attached in the 20 kilovolts per centimeters electric field at 120 ?C. It was found that the samples containing 1:0.7:0.3 mole ratio of Pb:Zr:Ti showed the best piezoelectric effect with the resonance and antiresonance frequency in the range of 80-100 kilohertz the everage dielectric constant of 227 and the average shrinkage being 17.2 percent. Electro-mechanical coupling factor measurement showed that Kp varied from 0.23 to 0.27. Second part, sample preparation was carried out using chemical method Lead Zirconate Titanate was prepared by evaporation of Lead Nitrate [Pb(NO3)2] Zirconyl Nitrate Hydrate [Zr(NO3)4.nH2O] and Tetraisopropyl orthotitanate [C12H28O4Ti]. Small amount for low melting frit (B2O3+Bi2O3+CdO) was added to the PZT samples. MnO2 was used for doping. Sintering was carried out at various temperatures. It was found that sintering temperature can be brought down from 1250 ?C to 800 ?C. After poling, and measuring of their physical properties. Their best results of electromechanical coupling coefficient (Kp), density, shrinkage and dielectric constant being 0.47, 7.04 gm/c.c 6.47% and 607.9 respectively. Voltage produced from the samples after being applied force were 3.01-3.68 kilovolts per 1 millimeter.

บรรณานุกรม :
ทวี ตันฆศิริ , จีระพงษ์ ตันตระกูล , สุวิทย์ ชัยสุพรรณ , วิรัตน์ โอภาสนิพัทธ์ , สมชาย ทองเต็ม , Tawee Tunkasiri , Jerapong Tontrakoon , Suwit Chaisupun , Somchai Thongtem . (2537). การพัฒนาสารพีโซอิเล็กทริคเซรามิกส์สำหรับต้นกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูง.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ทวี ตันฆศิริ , จีระพงษ์ ตันตระกูล , สุวิทย์ ชัยสุพรรณ , วิรัตน์ โอภาสนิพัทธ์ , สมชาย ทองเต็ม , Tawee Tunkasiri , Jerapong Tontrakoon , Suwit Chaisupun , Somchai Thongtem . 2537. "การพัฒนาสารพีโซอิเล็กทริคเซรามิกส์สำหรับต้นกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูง".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ทวี ตันฆศิริ , จีระพงษ์ ตันตระกูล , สุวิทย์ ชัยสุพรรณ , วิรัตน์ โอภาสนิพัทธ์ , สมชาย ทองเต็ม , Tawee Tunkasiri , Jerapong Tontrakoon , Suwit Chaisupun , Somchai Thongtem . "การพัฒนาสารพีโซอิเล็กทริคเซรามิกส์สำหรับต้นกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูง."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2537. Print.
ทวี ตันฆศิริ , จีระพงษ์ ตันตระกูล , สุวิทย์ ชัยสุพรรณ , วิรัตน์ โอภาสนิพัทธ์ , สมชาย ทองเต็ม , Tawee Tunkasiri , Jerapong Tontrakoon , Suwit Chaisupun , Somchai Thongtem . การพัฒนาสารพีโซอิเล็กทริคเซรามิกส์สำหรับต้นกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูง. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2537.