تاثیر افزودن Nb۲-O۵-Y۲O۳ بر ریز ساختار و خواص فرالکتریکی PZT(۵۲/۴۸)

دراین تحقیق برای ررسی اثر افزودن یون های Y.Nb بر ریز ساختار و خواص فروالکتریکی PZT، ترکیب پایه (فرمول در متن اصلی مقاله) در مرز مورفوتروپیک انتخاب شد. یون های افزودنی نیز به صورت ترکیب ذیل (فرمول در متن اصلی مقاله)اضافه شدند. با تغییر غلظتاز صفرتا ۱۰ درصد مولی در ترکیب (فرمول در متن اصلی مقاله) اثراتناشی از حضوراین یون ها در ساختار بررسی شد. بررسی ها نشان داد که با افزودن PYN تا حوالی ۲/۵ درصد مولی ترکیب PZT ایجاد شده تک فاز است ولی با افزایش این درصد، فاز ثانویه غنی از ایتریا و زیرکونیا ایجاد می شود. باافزودن بیشتر PYN مقدار فاز ثانویه افزایش می یابد. ولی Nb در فاز ثانویه دیده نمی شود به طول کلی در ترکیب حل می شود. با افزایش میزان انحلال y در شبکه، تتراگوالیتی آن افزایش پیدا می کند ولی بعد از ۲/۵% مولی باتوجه به اینکه ایتریا دیگر در ترکیب حل نمی شود Nb دوباره شبکه را به سمت شبکه شبه مکعبی می برد در نهایت در بالاتر از ۷/۵% مولی PYN شبکه به صورت رومبوهدرال در می اید. همچنین افزودن PYN به ترکیب باعث جلوگیری از رشد دانه ها و کاهش اندازه دانه وافزایش دانسیته می شود. ولی با ایجاد فاز ثانویه سرعت ریز شدن دانه ها افزایش می یابد و دانسیته نیز کاهش پیدا می کند. در ضمن با افزایش انحلال PYN تا ۲.۵ درصد مولی مقدار d۳۳ افزایش پیدا می کند ومقاومت الکتریکی و g۳۳ کاهش وتلفات دی الکتریکی افزایش پیدا می کند. مقدار گذردهی الکتریکی نیز تا ۲/۵% مولی PYN افزایش و سپس کاهش پیدا می کند.