Penentuan parameter optimum bagi rawatan pengutuban elektrik ke atas seramik-piezo (BaTiO3) menggunakan sistem buatan sendiri

Abstract

Kajian ini dijalankan bertujuan untuk menentukan nilai optimum bagi parameter rawatan pengutuban BaTiO3 sebagai bahan seramik-piezo dengan menggunakan sistem pengutuban DC buatan sendiri. Tiga parameter pengutuban utama yang telah dikaji adalah medan elektrik (Ep), suhu (Tp) dan masa (tp) rawatan. Fasa tunggal seramik-piezo BaTiO3 yang stabil dalam struktur hablur tetragon berjaya disediakan melalui persinteran keadaan pepejal konvensional. Pemilihan julat Ep dan Tp untuk rawatan pengutuban masing-masing adalah berdasarkan ujian awal pengukuran histeresis feroelektrik dan penentuan suhu Curie, Tc. Keputusan kajian mendapati BaTiO3 mempunyai nilai medan paksaan, Ec yang kecil (~2.42 kV/cm), pengutuban baki, Pr ~4.90 μC/cm2 dan pengutuban maksimum, Pm yang besar (~17.59 μC/cm2) dengan Tc pada 139°C. Berdasarkan julat parameter kajian, nilai pemalar piezoelektrik, d33 tertinggi ~190 pC/N diperoleh dengan magnitud medan elektrik pengutuban iaitu 1.5Ec pada suhu 60°C selama 10 min. Struktur dan morfologi BaTiO3 selepas rawatan pengutuban juga dikaji. Sistem pengutuban yang dibangunkan menyusun semula penjajaran domain secara efektif dan parameter rawatan optimum didapati setanding dengan kajian BaTiO3 lain.