استحصال انرژی الکتریکی از فروالکتریک‌ها: ساخت پیزوسرامیک PZT 95/5-2Nb متخلخل با استفاده از گرانول PMMA

Abstract

در ساخت سرامیک پیزوالکتریک متخلخل از Pb0.99(Zr0.95Ti0.05)0.98Nb0.02O3 معمولا گرانول پلی متیل متااکریلات (PMMA) به منظور ایجاد تخلخل استفاده می‌شود. ایجاد تخلخل باعث تغییراتی در خواص الکترومکانیکی شده و باعث کاهش و یا افزایش بعضی پارامترهای پیزوالکتریکی می‌شود. افزودن PMMA از 6/0% تا 2/2% باعث کاهش ثابت پیزوالکتریک از pC/N 1/78 تا pC/N 68 می‌شود. همچنین ثابت دی‌الکتریک را برای قطعات پلاریزه شده از 400 به 307 می‌رساند. با افزایش در صد تخلخل، ثابت ولتاژ پیزوالکتریک ابتدا از V.m/N 3-10×3/22 به مقدار V.m/N 3-10×9/26 افزایش یافته و سپس کاهش می‌یابد. به نمونه‌ها شوک مکانیکی به منظور استحصال ولتاژ اعمال شد. بیشترین ولتاژ بدست آمده KV 5/57 برای نمونه‌های حاوی 1% PMMA مشاهده شد. بررسی ساختاری از نمونه‌ها توسط TEM وجود کریستالی‌های یکدست و پهن را نشان می‌داد.