بررسي تأثير متغيرهاي تف‌ جوشي بر ريزساختار و چگالي الياف PZT تهيه شده با فرايند اكستروژن

در اين پژوهش، الياف PZT با استفاده از پودر تجاري PZT-5A و افزودني هاي پليمري و حلال آب ديونيزه تهيه شد. رفتار رئولوژي خميرهاي مختلف با مقادير جامد و افزودني هاي متفاوت بررسي شد و بهترين خمير براي تزريق توسط سرنگ (فرايند اكستروژن) انتخاب شد. در اين ميان خمير حاوي 85 % جامد و 1 % وزني گليسرول كه با استفاده از محلول 15 % وزني PVA تهيه شد، داراي بهترين رفتار رئولوژي بود. الياف به دست آمده در دماي °C 100 خشك شده و فرايند چسب زدائي در دماي °C 600 با نرخ °C/min 1 به مدت ۲ ساعت انجام گرديد. فرايند تف جوشي در محدوده دماي °C 1220-1270 در زمان هاي ۴-2.5 ساعت انجام شد. بررسي هاي فازي انجام شده توسط آناليز پراش اشعه X نشان داد كه الياف به دست آمده در دماي °C 1220 داراي ساختار تك فاز پروسكايت PZT مي باشد، اما با افزايش دماي تف جوشي، پيك هاي ثانويه مربوط به اكسيدهاي زيركونيوم و تيتانيوم در الگوهاي پراش الياف مشاهده شد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني از سطح الياف نشان داد الياف تف جوشي شده در دماي °C 1220 به مدت ۲ ساعت عاري از هرگونه ترك و داراي چگالي قابل قبول بود. بعلاوه، بر اساس تصاوير SEM ميانگين قطر اين نمونه حدود µm 300 محاسبه شد. تصاوير سطح شكست الياف نشان داد كه اين نمونه داراي ريزساختاري با دانه هاي مكعبي با ميانگين اندازه دانه µm 1.5 بود كه حدود نصف ميانگين دانه هاي PZT بالك با دانه هاي كروي در دماي بهينه تف جوشي بود