เซรามิกเฟอร์โรอิเล็กทริกไร้สารตะกั่วที่มีโครงสร้างแบบชั้นเพอร์รอฟสไกด์ดิออน-จาคอบสันสำหรับการประยุกต์ใช้งานที่อุณหภูมิสูง

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ งานวิจัยนี้ให้ความสนใจในการศึกษาปัจจัยต่างๆในการเตรียมวัสดุที่มีโครงสร้างเป็นเพอรอฟสไกต์แบบชั้นชนิดโครงสร้างแบบดิออน จาคอบสัน สาหรับในงานวิจัยนี้ได้เลือกสารในระบบ BaCaNb2O7 BaCaTa2O7 KBiNb2O7 KBiTa2O7 KCa2Nb3O10 KCa2Ta3O10 RbBi(Nb2-xTix)O7 Rb(Bi1-xNdx)Nb2O7 Rb(Bi1-xPbx)Nb2O7 และ Rb(Bi1-xCex)Nb2O7 เพื่อใช้ในการศึกษา ผงผลึกทุกระบบที่ทาการศึกษาจะทาการสังเคราะห์ด้วยวิธีปฏิกิริยาสถานะของแข็งโดยใช้สารตั้งต้นที่มีความบริสุทธิ์สูง ทาการตรวจสอบวิวัฒนาการของการเกิดเฟส โครงสร้างผลึก การวิเคราะห์ทางความร้อนและสัญฐานวิทยาของผงผลึกที่เตรียมได้ สาหรับสารในระบบ BaCaNb2O7 BaCaTa2O7 KBiNb2O7 KBiTa2O7 KCa2Nb3O10 KCa2Ta3O10 RbBi(Nb2-xTix)O7 Rb(Bi1-xNdx)Nb2O7 Rb(Bi1-xPbx)Nb2O7 และ Rb(Bi1-xCex)Nb2O7 ผลของการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ชี้ให้เห็นว่าผลที่ได้สอดคล้องกับข้อมูลมาตรฐาน JCPDS โดยสามารถตรวจพบอุณหภูมิที่เหมาะสมสาหรับการเผาแคลไซน์อยู่ในช่วง 1150 – 1300 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม ยังสามารถตรวจพบพีคแปลกปลอมได้ทุกระบบที่ทาการเตรียม ซึ่งผลของฟูเรียร์ทรานฟอร์มอินฟาเรดสเปกโตรสโกปี (FT-IR) ก็ให้ผลการทดลองที่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตามสารในระบบ KCa2Nb3O10 และ KCa2Ta3O10 ผลของการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ชี้ให้เห็นว่าสามารถเตรียมผงผลึกที่มีความบริสุทธิ์ได้ โดยโครงสร้างผลึกที่ได้เป็นแบบออร์โธรอมบิก นอกจากนี้ได้ทาการตรวจสอบโครงสร้างทางจุลภาคด้วยกล้องอิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) พบว่า ผงผลึกที่ได้มีลักษณะเป็นแผ่น (Plate-like grain) ที่มีการจัดเรียงซ้อนทับกันเป็นชั้นๆ มีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 3.34 ? 0.86 ไมโครเมตรและ 3.86 ? 0.56 ไมโครเมตร ตามลาดับ ความเสถียรของโครงสร้างดิอออน จาคอบสันขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของพันธะที่มีผลมาจากขนาดรัสมีไอออนที่ตาแหน่ง A-site มากกว่าตาแหน่ง B-site ในกระบวณการแยกแผ่นชีส (Exfoliation) เพื่อให้ได้แผ่นชีสที่มีความบางในระดับนาโนเมตรนั้นจะมีการศึกษากันต่อไปในอนาคต คาสาคัญ: โครงสร้างแบบดิออน-จาคอบสัน วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริก ปฏิกิริยากิริยาสถานะของแข็ง

คำสำคัญ