Journal of Iranian Ceramic Society

fa بررسی خواص پیزوالکتریکی و پایداری دمایی پیزوسرامیک‌های PIN-PMN-PT و PMN-PZT Investigation of Piezoelectric Properties and Thermal Stability of PIN-PMN-PT and PMN-PZT Piezoceramics سراميک‌هاي الكتریكي، نوري و مغناطيسي Electrical, Optical and Magnetic Ceramics پژوهشي Research مواد پیزوالکتریک با کارایی بالا برای بسیاری از کاربردهای الکترومکانیکی از جمله محرک‌های پیزوالکتریک، حسگرها و مبدل‌ها مواد محوری هستند. دستیابی به مواد پیزوالکتریک با ضریب بار پیزوالکتریک (d33) و دمای کوری (TC) بالا همواره از اهداف مهم پژوهشگران در حوزهی مواد پیزوالکتریک بوده است. در میان مواد پیزوالکتریک، ترکیبات فروالکتریک واهلشی خانوادهی Relaxor-PT به دلیل نشان دادن خواص پیزوالکتریکی عالی توجه زیادی به خود جلب کردهاند. در این مقاله خواص ساختاری و پیزوالکتریکی پیزوسرامیکهای PMN-PZT با فرمول شیمیایی 40[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]-25[PbZrO3]-35[PbTiO3] و PIN-PMN-PT با فرمول شیمیایی 25[Pb(Nb1/2In1/2)O3]-40[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-35PbTiO3 بررسی شده است. نتایج حاصل از الگوی XRD نشان داد که نمونهها دارای ساختار بلوری پروسکایتی هستند. نتایج اندازهگیری تابع دیالکتریک بر حسب دما نشان داد که دمای کوری نمونهها به ترتیب برابر 181 و 217 درجه سانتیگراد میباشد. همچنین این آزمایش نشان داد که ترکیب PIN-PMN-PT نسبت به PMN-PZT دارای پایداری حرارتی بالاتری میباشد که آن را برای کاربردهای دما بالا مناسب میسازد. نتایج اندازهگیری حلقهی پسماند الکتریکی و ضریب کیفیت مکانیکی نشان داد که ترکیب PIN-PMN-PT نسبت به PMN-PZT پیزوالکتریک سختتری میباشد. از طرفی، ترکیب  PMN-PZT دارای ضریب بار پیزوالکتریک (d33=650 pC/N)، ضریب ولتاژ پیزوالکتریک (g33=27 mVm/N)  و ضریب جفتشدگی الکترومکانیکی سطحی (kp=49%) بالاتری بوده و بنابراین پاسخ حسگری بالاتری خواهد داشت.     High-performance piezoelectric materials are pivotal materials for many electromechanical applications, including piezoelectric actuators, sensors, and transducers. Achieving piezoelectric materials with high piezoelectric charge coefficient (d33) and Curie temperature (TC) has always been an important goal of researchers in the field of piezoelectric materials. Among piezoelectric materials, Relaxor-PT compounds have attracted much attention due to their excellent piezoelectric properties. In this paper, the structural and piezoelectric properties of PMN-PZT piezoceramic with the chemical formula 40[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]-25[PbZrO3]-35[PbTiO3] and PIN-PMN-PT piezoceramic with the chemical formula 25[Pb(Nb1/2In1/2)O3]-40[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-35PbTiO3 have been investigated. The results of the XRD pattern showed that the samples have a perovskite crystal structure. The results of the dielectric function measurement as a function of temperature showed that the Curie temperatures of the samples are 181 and 217 °C, respectively. This experiment also showed that the PIN-PMN-PT combination has higher thermal stability than PMN-PZT, which makes it suitable for high-temperature applications. The results of the electric polarization hysteresis loop and mechanical quality factor measurements showed that the PIN-PMN-PT composite is harder than the PMN-PZT piezoelectric. On the other hand, the PMN-PZT compound has a higher piezoelectric charge coefficient (d33=650 pC/N), piezoelectric voltage coefficient (g33=27 mVm/N), and planar electromechanical coupling coefficient (kp=49%) and therefore will have a higher sensing efficiency. پیزوسرامیک, پیزوالکتریک, سرامیک, فروالکتریک, الکترومکانیک, مبدل. Piezoceramic, Piezoelectric, Ceramic, Ferroelectric, Electromechanical, Transducer. 33 42 http://jicers.ir/browse.php?a_code=A-10-2032-1&slc_lang=fa&sid=1 Hadi Papi هادی پاپی hadi.p1368@yahoo.com 10031947532846004050 10031947532846004050 Yes faculty of Applied science, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی نوین، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران. Hassan Ahmadvand حسن احمدوند ahmadvand.hassan@gmail.com 10031947532846004051 10031947532846004051 No faculty of Applied science, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی نوین، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران. Mohsen YazdanMehr محسن یزدان مهر mohsen.yazdan66@gmail.com 10031947532846004052 10031947532846004052 No faculty of Applied science, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی نوین، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران.