|
|
Příprava a vlastnosti bezolovnatých piezokeramických materiálů
Tásler, Jan ; Částková, Klára (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem bezolovnatých piezokeramických materiálů, s detailním zaměřením na materiál označovaný jako BCZT. Na vzorcích tohoto materiálu o chemickém složení (Ba0,85Ca0,15)(Zr0,1Ti0,9)O3 je zkoumán vliv rozdílné doby mletí keramických prekurzorů a teploty slinování keramického polotovaru na relativní hustotu a velikost zrn finálního keramického produktu. Dále je zkoumán vliv těchto parametrů na piezoelektrické vlastnosti. Jak doba mletí, tak teplota slinování se ukázaly jako důležité faktory ovlivňující výslednou mikrostrukturu. Vliv mikrostruktury na piezoelektrické vlastnosti se prokázal především u piezoelektrických veličin d33 a kp.
|
|
|
Design of tester of piezoelectric PVDF layers
Sijková, Simona ; Rubeš, Ondřej (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with a design of a tester device, a selection and verification of a suitable method for comparing the piezoelectric properties of tested PVDF samples. In the introduction, a basic overview of the theory is important to understand the issue and the various branches of use of PVDF in the field of energy harvesting. The tester device includes a unimorph piezoelectric cantilever beam with tip mass, whose properties are described by three models: a model with N degrees of freedom reduced to one degree of freedom (NDOF), a single degree of freedom model (SDOF), both created in Matlab and a model for verifying results in FEM ANSYS Workbench program. The voltage time response and the voltage frequency response of the models is compared with each other. For two different PVDF samples, the voltage response to harmonic excitation is measured using a tester device, and the piezoelectric properties of one of them are determined using the NDOF and SDOF models.
|
|
|
Physical and electrical properties of 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ceramics
Král, Michael ; Nan, Bo (oponent) ; Hughes, Hana (vedoucí práce)
The purpose of this study is to prepare lead-free piezoelectric powders and ceramics with composition 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 and subsequent measurement of their physical and electrical properties. This thesis contains a literature review about piezoelectric ceramics and their properties, together with a description of the experimental approach to the preparation and measurement of properties of the samples. Contributions of the thesis are an exact description of the fabrication and measurement of properties, determination physical and electrical properties of this lead-free piezoceramic and suggestions for further development. The best electrical properties were measured on samples sintered at a temperature of 1425 °C, with d33 = 290.5 pC/N, average value of grain size is 46.8 m and relative density of 93.9 %.
|
|
|
Příprava bezolovnatých piezokeramických materiálů pomocí nekonvenčních slinovacích metod
Sršeň, Maroš ; Prajzler, Vladimír (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce)
Keramické materiály, ktoré vykazujú piezoelektrické vlastnosti majú v súčasnej dobe celú radu využití v rôznych priemyselných odvetviach, ako napríklad v automobilovom priemysle alebo informačných technológiách. Najlepšími keramickými piezoelektrikami sú v súčasnej dobe materiály na báze olova, avšak tieto materiály vykazujú značnú toxicitu. Táto skutočnosť viedla k potrebe nájdenia zdravotne bezpečných a pre životné prostredie nezávadných materiálov na báze bezolovnatých piezoelektrických materiálov. Medzi týmito materiálmi sa ako dobrý kandidáti ukazujú materiály na báze KNN. Ich príprava však má svoje špecifikácie, a preto využitie konvenčných metód spekania nemusí viesť k požadovaným výsledkom. Práve z tohto dôvodu sa v posledných rokoch dostal do popredia výskum prípravy týchto materiálov pomocou nekonvenčných metód spekania- techník, ktoré k spekaniu využívajú elektrický prúd. Jednou z týchto metód je metóda Spark Plasma Sintering, ktorá je preto v posledných rokoch intenzívne skúmaná. V rámci experimentálnej časti práce boli pripravené keramické telesá na báze KNN. Spekanie prebehlo konvenčnou metódou s použitím laboratórnej pece, aj nekonvenčnou metódou Spark Plasma Sintering a výsledky boli porovnané. Pri spekaní obidvomi metódami boli získané kompaktné keramické telesá s vysokou relatívnou hustotou. Podarilo sa preukázať, že metódou Spark Plasma Sintering je možné pripraviť bezolovnaté piezoelektrické materiály, s vysokou relatívnou hustotou za pomerne krátky čas. Taktiež bolo potvrdené, že metóda Spark Plasma sintering má oproti konvenčným metódam spekania viaceré výhody, a že získané keramické telesá vykazujú pri spekaní touto metódou vyššiu relatívnu hustotu.
|
|
|
Příprava bezolovnatých piezokeramických materiálů pomocí nekonvenčních slinovacích metod
Sršeň, Maroš ; Prajzler, Vladimír (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce)
Keramické materiály, ktoré vykazujú piezoelektrické vlastnosti majú v súčasnej dobe celú radu využití v rôznych priemyselných odvetviach, ako napríklad v automobilovom priemysle alebo informačných technológiách. Najlepšími keramickými piezoelektrikami sú v súčasnej dobe materiály na báze olova, avšak tieto materiály vykazujú značnú toxicitu. Táto skutočnosť viedla k potrebe nájdenia zdravotne bezpečných a pre životné prostredie nezávadných materiálov na báze bezolovnatých piezoelektrických materiálov. Medzi týmito materiálmi sa ako dobrý kandidáti ukazujú materiály na báze KNN. Ich príprava však má svoje špecifikácie, a preto využitie konvenčných metód spekania nemusí viesť k požadovaným výsledkom. Práve z tohto dôvodu sa v posledných rokoch dostal do popredia výskum prípravy týchto materiálov pomocou nekonvenčných metód spekania- techník, ktoré k spekaniu využívajú elektrický prúd. Jednou z týchto metód je metóda Spark Plasma Sintering, ktorá je preto v posledných rokoch intenzívne skúmaná. V rámci experimentálnej časti práce boli pripravené keramické telesá na báze KNN. Spekanie prebehlo konvenčnou metódou s použitím laboratórnej pece, aj nekonvenčnou metódou Spark Plasma Sintering a výsledky boli porovnané. Pri spekaní obidvomi metódami boli získané kompaktné keramické telesá s vysokou relatívnou hustotou. Podarilo sa preukázať, že metódou Spark Plasma Sintering je možné pripraviť bezolovnaté piezoelektrické materiály, s vysokou relatívnou hustotou za pomerne krátky čas. Taktiež bolo potvrdené, že metóda Spark Plasma sintering má oproti konvenčným metódam spekania viaceré výhody, a že získané keramické telesá vykazujú pri spekaní touto metódou vyššiu relatívnu hustotu.
|
|
|
Design of tester of piezoelectric PVDF layers
Sijková, Simona ; Rubeš, Ondřej (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with a design of a tester device, a selection and verification of a suitable method for comparing the piezoelectric properties of tested PVDF samples. In the introduction, a basic overview of the theory is important to understand the issue and the various branches of use of PVDF in the field of energy harvesting. The tester device includes a unimorph piezoelectric cantilever beam with tip mass, whose properties are described by three models: a model with N degrees of freedom reduced to one degree of freedom (NDOF), a single degree of freedom model (SDOF), both created in Matlab and a model for verifying results in FEM ANSYS Workbench program. The voltage time response and the voltage frequency response of the models is compared with each other. For two different PVDF samples, the voltage response to harmonic excitation is measured using a tester device, and the piezoelectric properties of one of them are determined using the NDOF and SDOF models.
|
|
|
Příprava a vlastnosti bezolovnatých piezokeramických materiálů
Tásler, Jan ; Částková, Klára (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem bezolovnatých piezokeramických materiálů, s detailním zaměřením na materiál označovaný jako BCZT. Na vzorcích tohoto materiálu o chemickém složení (Ba0,85Ca0,15)(Zr0,1Ti0,9)O3 je zkoumán vliv rozdílné doby mletí keramických prekurzorů a teploty slinování keramického polotovaru na relativní hustotu a velikost zrn finálního keramického produktu. Dále je zkoumán vliv těchto parametrů na piezoelektrické vlastnosti. Jak doba mletí, tak teplota slinování se ukázaly jako důležité faktory ovlivňující výslednou mikrostrukturu. Vliv mikrostruktury na piezoelektrické vlastnosti se prokázal především u piezoelektrických veličin d33 a kp.
|
|
|
Physical and electrical properties of 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ceramics
Král, Michael ; Nan, Bo (oponent) ; Hughes, Hana (vedoucí práce)
The purpose of this study is to prepare lead-free piezoelectric powders and ceramics with composition 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 and subsequent measurement of their physical and electrical properties. This thesis contains a literature review about piezoelectric ceramics and their properties, together with a description of the experimental approach to the preparation and measurement of properties of the samples. Contributions of the thesis are an exact description of the fabrication and measurement of properties, determination physical and electrical properties of this lead-free piezoceramic and suggestions for further development. The best electrical properties were measured on samples sintered at a temperature of 1425 °C, with d33 = 290.5 pC/N, average value of grain size is 46.8 m and relative density of 93.9 %.
|
host ::
RSS.