بررسی ساز و کار سنتز و زینتر پودر پیزوالکتریک نایوبات پتاسیم سدیم (knn )کلسینه شده در دماهای بالا و پایین

سرامیک نایوبات پتاسیم سدیم که از این پس با نام اختصاری knn شناخته میشود، یک ترکیب پیزوالکتریک بدون سرب است که به دلیل خواص الکترومکانیکی خوبی که دارد، مورد توجه قرار گرفته است. دمای سنتز حالت جامد پودر knn عموماً در محدودۀ 750-950°c قرار دارد. در این پژوهش، بررسی شد که آیا می توان دمای کلسیناسیون پودر knn را همچنان پایین تر آورد یا خیر و اینکه زینترپذیری و خواص سرامیک زینترشده از این پودر دماپایین تاچه میزان قابل مقایسه با پودر دمابالا است؟ بر اساس نتیجۀ آنالیز حرارتی sta از مخلوط پیش ماده های فاز knn ، مشخص شد که محدودۀ دمای 550±50˚c برای سنتز دماپایین پودر knn میتواند مورد بررسی دقیق تر قرار بگیرد. بررسی های بیشتر با استفاده از تکنیک پراش اشعۀ x نشان داد که پودرهای دوبار کلسینه شده در دمای 550˚c فاقد فازهای ثانویه یا مواد اولیۀ باقی مانده به ویژه nb2o5 هستند. دانسیتۀ نمونه های دو ساعت زینترشده از پودرهای knn کلسینه شده در دمای بالا ( 850˚c ) و دمای پایین ( 550˚c ) برابر 0/ 94 % دانسیتۀ تئوری اندازه گیری شد. مشخص شد فازهای ثانویه ای که امکان تشکیل آنها در این سیستم وجود دارد، فازهای پلی نایوباتی هستند که به دلیل تبخیر عناصر قلیایی و به ویژه پتاسیم در دماهای بالا در هر دو نوع سرامیک زینترشده از پودرهای دمابالا و دماپایین تشکیل می شوند. ضریب بار پیزوالکتریسیته، پلاریزاسیون اشباع و باقی ماندۀ سرامیک زینترشده از پودر سنتزشده در دمای پایین به ترتیب برابر 30/4 μc/cm^2 ،97 pc/n و 24/7 μc/cm^2 اندازه گیری شد که قابل مقایسه و حتی در مواردی بالاتر از مقادیر اندازه گیری شده برای سرامیک زینترشده از پودر سنتزشده در دمای بالا )به ترتیب برابر 99 pc/n ، 29/4 μc/cm^2 و 23/5 μc/cm^2  )می باشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بدون ترس از تحت تاثیر قرار گرفتن خواص نهایی قطعه، امکان کاهش دمای سنتز حالت جامد پودر سرامیک knn تا دمای 550˚c وجود دارد