การลดอุณหภูมิในการเตรียมผงผลึกเซรามิก 0.7BT-0.3BNT

Reducing Temperature for Preparation 0.7BT-0.3BNT Ceramic Powders

Abstract

        ในการศึกษานี้ ได้สนใจถึงโครงสร้างเฟส และโครงสร้างจุลภาคของผงผลึกเซรามิก (0.7)BaTiO3-(0.3)Bi0.5Na0.5TiO3 หรือ 0.7BT-0.3BNT ที่เตรียมโดยวิธีมิกซ์ออกไซด์ และวิธีเกลือหลอมเหลว โดยใช้ BaCO3, TiO2, Bi2O3 และ Na2CO3 เป็นสารตั้งต้น นาสารตั้งต้นนี้มาบดผสมเปียกกันเป็นเวลา 24 ชั่วโมง โดยใช้เอทานอลเป็นตัวกลางในการผสม นาของผสมนี้ทาให้แห้ง คัดขนาด และทาการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 600-900oC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ด้วยอัตราการให้ความร้อน 5oC/นาที เช่นเดียวกันทั้งสองวิธี ตรวจสอบโครงสร้างเฟสด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) พบว่าเงื่อนไขอุณหภูมิที่เหมาะสมสาหรับการเผาแคลไซน์ของผงผลึก 0.7BT-0.3BNT ที่เตรียมโดยวิธีมิกซ์ออกไซด์ และที่เตรียมโดยวิธีเกลือหลอมเหลว คือ ณ อุณหภูมิ 900 oC และ 600 oC ตามลาดับ จะเห็นว่าวิธีเกลือหลอมเหลวนี้ไปช่วยลดอุณหภูมิในการเผาแคลไซน์ได้ ตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) นาไปหาขนาดของอนุภาค พบว่าอนุภาคของผงผลึก 0.7BT-0.3BNT ที่เตรียมทั้งสองวิธีนั้น มีการจับกันเป็นกลุ่มก้อน เมื่อหาขนาดอนุภาคเฉลี่ยของผงผลึกจากภาพถ่าย SEM พบว่าขนาดอนุภาคเฉลี่ยของผงผลึก 0.7BT-0.3BNT ที่อุณหภูมิแคลไซน์ 600-900 oC อยู่ในช่วง 0.2-0.3 m

คำสำคัญ: (0.7)BaTiO3-(0.3)Bi0.5Na0.5TiO3  

        In the present study, the phase structure and microstructure of (0.7)BaTiO3-(0.3)Bi0.5Na0.5TiO3 or 0.7BT-0.3BNT ceramic powders prepared by mixed oxide and molten salt methods were investigated. Reagent grade BaCO3, TiO2, Bi2O3 and Na2CO3 powders were used as starting materials. The mixture of these powders was ground for 24 hrs in ethanol using zirconia grinding media. The suspension was dried, sieved and subsequently calcined at 500-900oC for 2 hrs with heating rate of 5oC/min for both methods. The phase structure was examined by x-ray diffraction (XRD). It was found that the optimum calcination temperature of 0.7BT-0.3BNT ceramic powders prepared by mixed oxide method and molten salt method were found at 900 and 600 oC, respectively. It was clear that the molten salt method could reduce the calcination temperature. The microstructure was examined by scanning electron microscopy (SEM) and the average particle sizes was measured from SEM micrographs. The results showed that the particles of 0.7BT-0.3BNT powders with both methods were rounded and agglomerated. The average particle sizes of 0.7BT-0.3BNT powders at 600-900 oC were between 0.2 to 0.3 m.