Syntéza a příprava bezolovnaté piezokeramiky

Abstract

Tématem diplomové práce je syntéza a následná příprava bezolovnaté piezokeramiky s perovskitovou strukturou, konkrétně draselno-sodného niobátu (KNN). V teoretické části jsou popsány možnosti syntéz KNN prášku, jeho tvarování a slinování. Experimentální část se věnuje třem typům popsaných syntéz – reakci v pevné fázi, hydrotermální syntéze, sol-gel syntéze, následnému zpracování vzniklých KNN prášků pomocí uniaxálního lisování, metody CIP (cold isostatic pressure), slinování (klasické v peci, případně SPS – spark plasma sintering) takto připravených těles a jejich následné vlastnosti – hustota, velikost zrna a nábojová konstanta. Pomocí každé z metod byl připraven čistý KNN prášek, který byl tvarován a slinován. Nejlepších vlastností dosahovaly vzorky slinuté pomocí SPS, které vykazovaly nejvyšší hustotu a nejnižší nárůst zrna.The topic of this thesis is synthesis and preparation of lead-free pizoceramic with perovskite structure, in particular potassium-sodium niobate (KNN). In theoretical part are described possibilities of KNN synthesis and of it’s shaping and sintering. Experimental part deals with three types of synthesis described in the theretical part – solid state reaction, hydrothermal synthesis, sol-gel synthesis, and subconsequentional shaping of prepared powders by uniaxial pressing, cold isostatic pressure method, sintering (classical in oven, in some cases SPS – spark plasma sintering) of such green body and their following properties like relative density, grain size or charge constant. Preparation of KNN powder by each described method took place, followed by shaping and sintering. Best properties were shown by SPS sintered samples, which reached the highest density and lowest grain growth.