BibTex RIS Cite

Synthesis of Antiferroelectric NaNbO3 Crystals Obtained by Two-Stage Molten Salt and Topochemical Crystal Transformation Processes and Their Structural Characterization

Year 2014, Volume: 14 Issue: 3, 67 - 71, 01.12.2014

Ayşe Berksoy Yavuz Umut Başaran Ebru Menşur Alkoy Sedat Alkoy

Abstract

When (K0.5Na0.5)NbO3 (KNN) is fabricated with crystallographic texture using reactive templated grain growth (RTGG) it can achieve piezoelectric properties that are comparable to lead zirconate titanate ceramics. NaNbO3 (NN) particles are used as template particles to fabricate textured KNN ceramics. In this study, Plate-like Bi2.5Na3.5Nb5O18 (BNN) precursor particles were produced using molten salt synthesis (MSS) technique in the first stage. In the second stage, NaNbO3 (NN) particles were obtained through topochemical crystal transformation technique. BNN and NN synthesized with various salt / powder ratios at 1150oC and 975oC for 6 h, respectively. The effect of salt/powder ratio on the phase composition and microstructure of BNN and NN crystals were investigated.© Afyon Kocatepe Üniversitesi

Keywords

-

References

  • Berksoy, A and Menşur Alkoy E., 2012. Preperation of lead-free potassium sodium based piezoelectrics and their electromechanical characteristics. Advanced Materials Research, 445, 492-496.
  • Chang, Y., Yang, Z., Chao, X., Liu, Z., Wang, Z., 2008. Synthesis and morphology of anisotrıpic NaNbO3 seed crystals. Materials Chemistry and Physics, 111, 195-200.
  • Egerton, L., Dillon, D.M., 1959. Piezoelectric and dielectric properties of ceramics in the system potassium-sodium niobate. Journal of the American Ceramic Society, 42 (9), 438-442.
  • Hagh, N.M., Kerman, K., Jadidian, B., Safari, A., 2009. Dielectric and piezoelectric properties of Cu2+-doped alkali niobates. Journal of European Ceramic Society Soc., 29 (11), 2325-2332.
  • Heartling, G.H., 1999. Ferroelectric ceramic:history and technology. Journal of American Ceramic Society 82(4), 797-818.
  • Hollenstein, E., Davis, E., Damjanaovic, D., Setter, N., 2005. Piezoelectric properties of Li- and Ta-modified (K0.5Na0.5)NbO3 ceramics. Applied Physics Letters, 87
  • Lv D., ZuO R., Su, S., 2012. Reactive templated grain growth and anisotropic electrical properties of (K0.5 Na0.5)NbO3 ceramics without sintering aid. Journal of Materials Science:Electron, 23, 1367-1372.
  • Maeder M.D., Damjanovic, D., Setter N., 2004 Lead free piezoelectric materials. Journal of Electroceramics, 13 (3), 385-392.
  • Menşur Alkoy, E., Papila, M., 2010. Microstructural features and electrical properties of copper oxide added potassium sodium niobate ceramics. Ceramic International, 35 (6), 1921-1927.
  • Saito, Y., Takao, H., Tani, T., Nonoyama, T., Takatori ,K., Homma, T., Nagaya, T. and Nakamura, M., 2004. Lead-free piezoceramics, Nature, 432, 84-87.
  • Zhang M., Fan, H., Chen, L., Yang, C., 2009. Synthesis and formation mechanisms of high aspect ratio plate-like NaNbO3 particles by topochemical microcrystal conversion. Journal of Alloy Compounds, 476, 847- 853.

Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi ve Yapısal Karakterizasyonu

Year 2014, Volume: 14 Issue: 3, 67 - 71, 01.12.2014

Ayşe Berksoy Yavuz Umut Başaran Ebru Menşur Alkoy Sedat Alkoy

Abstract

(K0,5Na0,5)NbO3 (KNN) esaslı seramikler reaktif şablon büyütme tekniği kullanılarak dokulu olarak üretildiklerinde, yüksek piezoelektrik özelliklere sahip olan kurşun zirkonat titanat (PZT) seramikler ile kıyaslanacak özelliklere ulaşmaktadırlar. NaNbO3 (NN) kristalleri, KNN esaslı seramikleri yönlendirmede kullanılan şablon parçacıklardır. Bu çalışmada, ilk aşamada plakasal Bi2,5Na3,5Nb5O18 (BNN) öncü parçacıkları ergiyik tuz yöntemi (MSS) kullanılarak üretilmiştir. İkinci aşamada ise NaNbO3 (NN) parçacıkları topokimyasal kristal dönüştürme tekniği ile elde edilmişlerdir. Çeşitli tuz oranlarındaki BNN ve NN kristalleri sırasıyla 1150oC ve 975oC ‘de 6 saat ısıl işlem uygulanarak sentezlenmiştir. Farklı tuz/toz oranlarının BNN ve NN kristallerinin faz bileşimi ve mikroyapısına olan etkisi araştırılmıştır

Keywords

NaNbO3 Kristalleri Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemi

References

  • Berksoy, A and Menşur Alkoy E., 2012. Preperation of lead-free potassium sodium based piezoelectrics and their electromechanical characteristics. Advanced Materials Research, 445, 492-496.
  • Chang, Y., Yang, Z., Chao, X., Liu, Z., Wang, Z., 2008. Synthesis and morphology of anisotrıpic NaNbO3 seed crystals. Materials Chemistry and Physics, 111, 195-200.
  • Egerton, L., Dillon, D.M., 1959. Piezoelectric and dielectric properties of ceramics in the system potassium-sodium niobate. Journal of the American Ceramic Society, 42 (9), 438-442.
  • Hagh, N.M., Kerman, K., Jadidian, B., Safari, A., 2009. Dielectric and piezoelectric properties of Cu2+-doped alkali niobates. Journal of European Ceramic Society Soc., 29 (11), 2325-2332.
  • Heartling, G.H., 1999. Ferroelectric ceramic:history and technology. Journal of American Ceramic Society 82(4), 797-818.
  • Hollenstein, E., Davis, E., Damjanaovic, D., Setter, N., 2005. Piezoelectric properties of Li- and Ta-modified (K0.5Na0.5)NbO3 ceramics. Applied Physics Letters, 87
  • Lv D., ZuO R., Su, S., 2012. Reactive templated grain growth and anisotropic electrical properties of (K0.5 Na0.5)NbO3 ceramics without sintering aid. Journal of Materials Science:Electron, 23, 1367-1372.
  • Maeder M.D., Damjanovic, D., Setter N., 2004 Lead free piezoelectric materials. Journal of Electroceramics, 13 (3), 385-392.
  • Menşur Alkoy, E., Papila, M., 2010. Microstructural features and electrical properties of copper oxide added potassium sodium niobate ceramics. Ceramic International, 35 (6), 1921-1927.
  • Saito, Y., Takao, H., Tani, T., Nonoyama, T., Takatori ,K., Homma, T., Nagaya, T. and Nakamura, M., 2004. Lead-free piezoceramics, Nature, 432, 84-87.
  • Zhang M., Fan, H., Chen, L., Yang, C., 2009. Synthesis and formation mechanisms of high aspect ratio plate-like NaNbO3 particles by topochemical microcrystal conversion. Journal of Alloy Compounds, 476, 847- 853.
There are 11 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Journal Section Articles
Authors

Ayşe Berksoy Yavuz This is me

Umut Başaran This is me

Ebru Menşur Alkoy This is me

Sedat Alkoy This is me

Publication Date December 1, 2014
Submission Date August 8, 2015
Published in Issue Year 2014 Volume: 14 Issue: 3

Cite

APA Yavuz, A. B., Başaran, U., Alkoy, E. M., Alkoy, S. (2014). Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi ve Yapısal Karakterizasyonu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14(3), 67-71.
AMA Yavuz AB, Başaran U, Alkoy EM, Alkoy S. Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi ve Yapısal Karakterizasyonu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. December 2014;14(3):67-71.
Chicago Yavuz, Ayşe Berksoy, Umut Başaran, Ebru Menşur Alkoy, and Sedat Alkoy. “Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz Ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi Ve Yapısal Karakterizasyonu”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 14, no. 3 (December 2014): 67-71.
EndNote Yavuz AB, Başaran U, Alkoy EM, Alkoy S (December 1, 2014) Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi ve Yapısal Karakterizasyonu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 14 3 67–71.
IEEE A. B. Yavuz, U. Başaran, E. M. Alkoy, and S. Alkoy, “Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi ve Yapısal Karakterizasyonu”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 14, no. 3, pp. 67–71, 2014.
ISNAD Yavuz, Ayşe Berksoy et al. “Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz Ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi Ve Yapısal Karakterizasyonu”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 14/3 (December 2014), 67-71.
JAMA Yavuz AB, Başaran U, Alkoy EM, Alkoy S. Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi ve Yapısal Karakterizasyonu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2014;14:67–71.
MLA Yavuz, Ayşe Berksoy et al. “Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz Ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi Ve Yapısal Karakterizasyonu”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 14, no. 3, 2014, pp. 67-71.
Vancouver Yavuz AB, Başaran U, Alkoy EM, Alkoy S. Plakasal Morfolojide NaNbO3 Antiferroelektrik Kristallerinin İki Aşamalı Ergiyik Tuz ve Topokimyasal Kristal Dönüştürme Yöntemleriyle Sentezlenmesi ve Yapısal Karakterizasyonu. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2014;14(3):67-71.