پلی‌وینیلیدین‌‌فلوراید (PVDF) یک پلیمر نیمه‌بلورین است که به دلیل خواص ویژه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این پلیمر دارای پنج ساختمان بلوری است که فاز β به دلیل دارا بودن خاصیت پیزوالکتریک مهم‌ترین فاز PVDF به شمار می‌آید. راه‌های زیادی برای افزایش فاز β وجود دارد که از آن جمله می‌توان به استفاده از الکتروریسی به عنوان روش ساخت و همچنین افزودن نانو ذراتی مانند تیتانات باریم (BT) اشاره کرد.
محلول PVDF حاوی درصدهای وزنی مختلف نانوذرات تیتانات باریم تهیه و الکتروریسی شدند. الیاف نانوکامپوزیتی تولید شده سپس در دمای 155 درجه سانتی‌گراد به مدت دو ساعت عملیات حرارتی شدند.
بررسی مورفولوژی نمونه‌های حاوی مقادیر مختلف BT با استفاده از تصاویر SEM نشان داد که الیاف نانوکامپوزیتی به دست‌آمده کاملاً یکنواخت و بدون بید بودند. علاوه بر این، افزایش مقدار نانوذرات BT سبب کاهش قطر الیاف شد. با توجه به نتایج EDS می‌توان فهمید که نمونه‌ی کامپوزیتی ساختاری کاملا یکنواخت و همگن از نظر توزیع BT دارد. با توجه به نتایج FTIR، با افزایش درصد نانوذرات BT تا 4 درصد وزنی، فاز β افزایش یافته است که دلیل این امر، برهمکنش مؤثر بین نانوذرات BT وPVDF است. با افزایش مقدار نانوذرات به بیشتر از 4 درصدوزنی، تشکیل فاز β حین الکتروریسی تحت تاثیر دو عامل افزایش آگلومره‌های BT و افزایش ویسکوزیته کاهش می‌یابد. اندازه‌گیری زاویه تماس الیاف PVDF-BT نشان داد که با افزایش درصد وزنی BT، ترشوندگی الیاف نانوکامپوزیت بهبود می‌یابد. نتایج XRD نشان داد که روش الکتروریسی باعث ایجاد فاز β در PVDF می‌شود. همچنین در الگوی پراش کامپوزیت PVDF-BT، شدیدترین پیک BT مشاهده شد. در نهایت نمونه‌ی PVDF-4%BT خاصیت پیزوالکتریک بیشتری نسبت به PVDF خالص از خود نشان داد.
نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که افزودن BT در مقدار بهینه 4 درصد وزنی می‌تواند سبب بهبود خواص الیاف PVDF-BT شود. در این میزان از تیتانات باریم، 43/94 درصد فاز بتا که بیش‌ترین میزان فاز بتا است، به دست آمد. همچنین با توجه به نتایج آزمون پیزوالکتریک مشخص شد که با افزودن 4 درصد وزنی تیتانات باریم به محلول PVDF، بار خروجی پیزوالکتریک الیاف PVDF از pC/N 34/6 به pC/N 85/8 افزایش یافته است. تفاصيل المقالة

در این پژوهش،تولید نانو پودر ترکیب هادی پروتونBa_0.85K_0.15ZrO_3-δ به روش سنتز مکانیکی گزارش شده است. بدین منظور، از آسیای سیاره‌ای با قابلیت اعمال سرعت rpm650، محفظه زیرکونیایی و مواد اولیه BaO₂، ZrO₂ و KO₂استفاده شد. آسیاکاری به مدت 420 دقیقه در محیط خشک انجام گرفت و پس از هر 60 دقیقه آسیاکاری مقدار پیشرفت واکنش با انجام آنالیز XRD مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج XRD درصد فاز پرووسکایت، اندازه کریستال‌ها و کرنش موثر شبکه محاسبه گردید. ریز ساختار و یکنواختی ترکیب تولیدی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و انجام آنالیز EDS مورد بررسی قرار گرفت. نتایج XRD نشان دادند که در مراحل اولیه آسیاکاری ترکیب تشکیل شده است. کریستال‌های پودر تولیدی، کروی شکل با میانگین اندازه nm20 تعیین شد. اندازه کریستال‌های محاسبه شده با استفاده از نتایج XRD تطابق خوبی با تصاویر TEM پودر تولیدی نشان دادند. نتایج آنالیز EDS نیز نشان داد که یکنواختی مناسبی در پودر تولیدی وجود دارد. تفاصيل المقالة

در این پژوهش، تاثیر افزودن 2 درصد وزنی اکسید مس بر رفتار زینترینگ، ریز ساختار نهایی و هدایت پروتونی ترکیب خالص زیرکونات باریم مورد بررسی قرار گرفته است. ترکیب زیرکونات باریم حاوی 2 درصد وزنی اکسید مس به روش سنتز در فاز جامد و از مواد اولیه‌ی کربناتی و اکسیدی تهیه شد. بمنظور بررسی ساختار کریستالی فاز سنتز شده از روش تجزیه‌ی XRD استفاده شد. عملیات زینترینگ نمونه‌های خامی که به روش فشردن در قالب، تهیه شده بودند، در محدوده‌ی دمایی 1300 تا 1500 درجه‌ی سانتیگراد و به مدت 5 تا 20 ساعت انجام گرفت. بررسی ریز ساختار نمونه‌ها بمنظور تعیین کیفی اندازه‌ی تخلخل‌های برجا‌مانده و اندازه‌ی تقریبی دانه‌ها، با استفاده از تصویر برداری به روش SEM از سطح مقطع شکست نمونه‌ها انجام گرفت. هدایت پروتونی ترکیبات سنتز شده پس از انجام عملیات زینترینگ در اتمسفر احیا کننده (مرطوب و خشک) و با استفاده از روش تجزیه‌ی امپدانس تعیین گردید. نتایج این پژوهش نشان دادند که کاربرد افزودنی اکسید مس نقشی بسیار موثر در کاهش دمای زینترینگ و رشد دانه‌های ترکیب زیرکونات باریم دارد؛ به گونه‌ای که در حضور 2 درصد اکسید مس، دمای زینترینگ ترکیب یاد شده تا حدود 1400 درجه‌ی سانتیگراد کاهش یافته و اندازه‌ی دانه‌های آن بیش از 5 برابر افزایش می‌یابد. این نتایج هم‌چنین، نشان دادند که کاربرد افزودنی اکسید مس، به دلیل تاثیر قابل ملاحظه بر رشد دانه-ها، بر افزایش هدایت پروتونی نیز تاثیری مثبت دارد.   تفاصيل المقالة