fa مطالعه تاثیر افزودنی های CuO و CeO2 بر خواص الکتریکی پیزوسرامیک های عاری از سرب (Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3 سراميک‌هاي زیستی (بیوسرامیک‌ها) Bioceramics پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:Tahoma;">در&nbsp; این پژوهش پیزوسرامیک های&nbsp; (<span dir="LTR">Ba_0.85Ca_0.15) (Zr_0.1Ti_0.9)O₃ (BCZT</span>)با استفاده از روش متداول زینتر سرامیک ها سنتز شدند. به منظور کاهش دمای زینتر و بهبود خواص الکتریکی از افزودنی های <span dir="LTR">CeO₂</span> و <span dir="LTR">CuO</span> استفاده گردید و برای وارد کردن این اکسیدها به ترکیب <span dir="LTR">BCZT</span> دو حالت بکار گرفته شد. در حالت اول %1/0 مولی <span dir="LTR">CeO₂</span> با مواد اولیه سازنده <span dir="LTR">BCZT</span> ترکیب و موازنه ترکیب مورد نظر طوری انجام شد که <span dir="LTR">Ce⁴⁺</span> در مکان <span dir="LTR">A</span>ی ساختار پروسکایت <span dir="LTR">BCZT</span> قرار بگیرد &nbsp;(<span dir="LTR">([(Ba_0.85Ca_0.15)0.₉₉₉Ce_0.001](Zr_0.1Ti_0.9)O₃] :BCCeZT</span> و در حالت دوم، %1/0 مولی <span dir="LTR">CuO</span> با مواد اولیه ترکیب شد و با در نظر گرفتن اینکه ²⁺<span dir="LTR">Cu</span> وارد مکان <span dir="LTR">B</span>ی ساختار می شود، فرمول (<span dir="LTR">Ba_0.85Ca_0.15)[(Zr_0.1Ti_0.9)_0.999 Cu_0.001]O₃ :BCCuZT</span> نوشته شد. بعد از انجام فرایند کلسیناسیون، مقدار %04/0 وزنی از افزودنی های <span dir="LTR">CuO</span> و <span dir="LTR">CeO₂</span> به&nbsp; ترکیب های سنتز شده فوق افزوده شد. اولی به ترکیب <span dir="LTR">BCCeZT</span> اضافه و ترکیب <span dir="LTR">BCCeZT+ 0.04 wt.% CuO</span> ایجاد شد و دومی با اضافه شدن به <span dir="LTR">BCCuZT</span> ترکیب <span dir="LTR">BCCuZT + 0.4 wt% CeO₂</span> را تشکیل داد. این چهار ترکیب در دمای <span dir="LTR">&deg;C</span>1350زینتر شدند و ریزساختار و ترکیب شیمیایی آن ها توسط آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه <span dir="LTR">X</span> بررسی گردید. تغییرات قطبش و کرنش با میدان الکتریکی توسط مدار سایر-تاور اصلاح شده در فرکانس <span dir="LTR">Hz</span>1 اندازه گیری شد. تغییرات نفوذپذیری با دما نیز با استفاده از دستگاه <span dir="LTR">LCR</span>متر مجهز به ستاپ ثبت دما اندازه گیری گردید. طبق نتایج بدست آمده، این افزودنی ها ضمن کاهش دمای زینتر باعث بهبود رفتار دی الکتریک سرامیک <span dir="LTR">BCZT</span> شدند. ترکیب <span dir="LTR">BCCuZT + 0.04 wt.% Ce</span> دارای بهترین خواص دی الکتریک، فروالکتریک و پیزوالکتریک 3585=<span dir="LTR">ɛ</span>_{<span dir="LTR">r</span>}، 047/0%=<span dir="LTR">S_max</span> (در میدان <span dir="LTR">kV/mm</span>5/0)، <span dir="LTR">C/cm²</span>15=<span dir="LTR">P_r</span> و <span dir="LTR">pm/V</span>967=<span dir="LTR">d₃₃^*</span> بود که در مقایسه با نمونه <span dir="LTR">BCZT</span> خالص خواص الکتریکی بهبود قابل ملاحظه ای داشت.<span style="font-size:12.0pt;"></span></span></span></div> Lead-free (Ba_0.85Ca_0.15)[(Zr_0.1Ti_0.9)]O₃(BCZT) piezoceramics were synthesized using solid-state ceramic processing. In order to improve the electrical properties CeO₂ and CuO additives/dopants were used and two methods were employed to introduce theses oxides; one, in which 0.1 mol.% CeO₂ was mixed with the raw materials and the composition was balanced for A-site substitution (BCCe_0.1ZT) and the other where CuO (0.1mol%) was added to the raw materials in the same manner (BCCu_0.1ZT) before calcination. After calcination at 1250 &deg;C, sintering additives of CuO and CeO₂ (0.04 wt.%) were added to the synthesized powders. The latter was added to BCCu_0.1ZT to produce BCCu_0.1ZT+0.04Ce and the former was used for BCCe_0.1ZT powder to make BCCe_0.1ZT+0.04Cu composition. These four samples together with pure BCZT were sintered at 1350&deg;C for 4 h. The microstructure and phase composition were investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Polarization and strain measurements were done using a modified Sawyer-Tower circuit and an optical displacement sensor and temperature and frequency dependence of dielectric permittivity were measured using an impedance analyzer. Our results revealed that BCCuZT+ 0.04 CeO₂ sample had the best dielectric properties of ɛ_r=3585, P_r=15 &mu;C/cm², S_max=0.047, and d₃₃*=967 pm/V, which was better than pure BCZT at this temperature. Accordingly, these ceramics can be regarded as good candidates to replace previous dielectric materials. پیزوسرامیک BCZT؛اکسید مس؛ سریا؛ زینتر؛ خواص دی الکتریک Lead free BCZT, CeO2, CuO, dielectric, ferroelectric. 23 31 http://ijcse.ir/browse.php?a_code=A-10-304-2&slc_lang=fa&sid=1 راضیه حیاتی 10031947532846002871 10031947532846002871 No مینا توانگر 10031947532846002872 10031947532846002872 Yes محمد فیاضی 10031947532846002873 10031947532846002873 No