อิทธิพลของการเจือสารแมงกานีสออกไซด์ต่อสมบัติทางไฟฟ้าของเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกไร้สารตะกั่ว BCTS

Effect of MnO2 dopant on electrical properties of lead-free BCTS piezoelectric ceramic

Name: ณัฐพล พิสิฐพิพัฒน์สิน

Name: พรสวรรค์ ทองใบ

Name: เมืองใจ อุ่นเรือน

Name: ไพลิน ทองสนิทกาญจน์

Name: ปริศฑนุช มาศกุล

Name: ภาวินทร์ เอี่ยมประเสริฐกุล

keyword: การแพร่ของเฟส

; เซรามิกส์ไร้สารตะกั่ว

; สมบัติไดอิเล็กทริก

; diffuse phase transition

; lead-free ceramic

; dielectric properties

Abstract: งานวิจัยนี้เซรามิกเพอรอฟสไกต์ไร้สารตะกั่ว Ba0.9Ca0.1Sn0.06Ti0.94-xMnxO3 (BCSTM) เมื่อ x = 0.00, 0.03, 0.06 และ 0.09 ถูกขึ้นรูปด้วยวิธีการปฏิกิริยาสารละลายของแข็งแบบดั้งเดิม ศึกษาผลของการเจือ Mn4+ ต่อโครงสร้าง สมบัติไดอิเล็กทริก และการเปลี่ยนแปลงเฟส พบว่า ค่าคงทีไดอิเล็กทริก (e) ของเซรามิกที่เจือ Mn4+ ที่ทำการวัดด้วยเครื่อง LCR มิเตอร์ ณ อุณหภูมิห้องนั้นสามารถทำให้เพิ่มขึ้นได้ด้วยการเจือ Mn4+ สมบัติไดอิเล็กทริกที่อุณหภูมิห้องมีค่าสูงสุดที่ x = 0.06 ด้วยค่า 4963 และยังมีค่าการสูญเสียท่างไดอิเล็กทริกที่น้อยเท่ากับ 0.0241 ณ ความถี่ 1 kHz การศึกษาสมบัติไดอิเล็กทริกชี้ให้เห็นว่าระดับพฤติกรรมการส่งผ่านการแพร่ของเฟสจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการแทนที่ Mn4+ มากขึ้น โดยการเปลี่ยนเฟสจากเตตระโกนอลไปเป็นคิวบิกจะขึ้นอยู่กับจำนวนของ Mn4+ ที่เติมเข้าไป พบว่าพฤติกรรมการส่งผ่านการแพร่ของเฟสของเซรามิก BCST เพิ่มขึ้นอย่างมาก ขณะที่อุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส (TC) ลดลงเมื่อ Mn4+ เพิ่มขึ้น นอกจากนี้การแทนที่ของ Mn4+ ที่ Ti4+ จะนำไปสู่การแพร่และการลดลงอย่างมากของอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส (TC หรือ Tm)

Abstract: In this work, the lead-free Ba0.9Ca0.1Sn0.06Ti0.94-xMnxO3 (BCSTM) perovskite ceramics where x = 0.00, 0.03, 0.06 and 0.09 were successfully fabricated by the conventional solid-state reaction technique. The effect of Mn4+ doping on structure, dielectric properties and phase transition have been investigated. The dielectric constant (e) of the Mn4+-doped BCST ceramics which measured by LCR meter at room temperature was enhanced by Mn4+ incorporation. The dielectric constant (e) at room temperature of 4963 and the low dielectric loss (tand) of 0.0241 were obtained at the composition of x = 0.06 with frequency at 1 kHz. The dielectric property investigation indicated that the degree of the diffuse phase transition behavior increased with Mn4+ substitution. Phase transition of tetragonal to cubic symmetry was significantly dependent on the amount of Mn4+ added. It also was found that the diffuseness of the phase transition behavior of BCST ceramics enhanced, while the phase transition temperature (TC) of these ceramic samples decreased with increasing of the Mn4+ contents. In addition, the diffuseness of the phase transition behavior was enhanced with increasing of Mn4+ content. Mn4+ replacement at the Ti4+ site led to diffuseness and rapid decrease of the phase transition temperature (TC or Tm).

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: นครราชสีมา

Email: library@rmuti.ac.th

Name: ทุนสนับสนุนงานมูลฐาน (Fundamental Fund)

Role: ผู้ให้ทุน

Created: 2566

Modified: 2025-06-04

Issued: 2568-06-02

งานวิจัย/Research report

application/pdf

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล อีสาน

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	RMUTI_Ratima_Res68-05.pdf	12.16 MB

ใช้เวลา

0.024555 วินาที