Luận án Tiến sĩ Hóa học: Chế tạo, nghiên cứu các tính chất vật lý của hệ gốm áp điện trên cơ sở BaTiO3 và ứng dụng

Luận án "Chế tạo, nghiên cứu các tính chất vật lý của hệ gốm áp điện trên cơ sở BaTiO3 và ứng dụng" được hoàn thành với mục tiêu nhằm chế tạo thành công vật liệu BaTiO3 nano bằng phương pháp thủy nhiệt sử dụng TiO2 nano làm nguyên liệu đầu; Xây dựng quy trình công nghệ và chế tạo thành công hệ vật liệu gốm áp điện BaTiO3 sử dụng phương pháp thiêu kết thường và thiêu kết hai bước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Hóa học: Chế tạo, nghiên cứu các tính chất vật lý của hệ gốm áp điện trên cơ sở BaTiO3 và ứng dụng LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫncủa TS. Trương Văn Chương và PGS. TS. Võ Thanh Tùng, thực hiện tại Khoa Điện-Điện Tử và Công nghệ vật liệu, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế. Các số liệuvà kết quả trong luận án được đảm bảo chính xác, trung thực và chưa từng được aicông bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Đỗ Viết Ơn i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực hiện luận án, ngoài nỗ lực của bản thân, tác giả cònnhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu, cả về vật chất lẫn tinh thần. Trước hết, tác giả xin bày tỏ tình cảm biết ơn sâu sắc nhất đến tập thể cán bộhướng dẫn: TS. Trương Văn Chương và PGS. TS. Võ Thanh Tùng, những ngườiThầy luôn dành trọn trí tuệ, tâm sức của mình để hướng dẫn và giúp đỡ tác giả hoànthành luận án tiến sĩ và chương trình đào tạo. Tác giả gửi lời cảm ơn đến Ban Chủ nhiệm, các cán bộ, giảng viên của KhoaĐiện, Điện Tử và Công nghệ vật liệu, trực tiếp là Bộ môn Công nghệ Vật liệu (TrườngĐại học Khoa học - Đại học Huế) đã tạo mọi điều kiện để luận án này được hoàn thành. Xin chân thành cảm ơn TS. Lê Đại Vương, ThS. Lê Ngọc Minh về sự hỗ trợtích cực trong thảo luận và đăng tải công trình liên quan đến nội dung luận án. Tác giả tỏ lòng biết ơn đến các Nghiên cứu sinh của Khoa Điện-Điện Tử vàCông nghệ vật liệu, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế về những tình cảm tốtđẹp, sự giúp đỡ vô tư trong những lúc tác giả khó khăn nhất. Cuối cùng, xin dành lời cảm ơn đặc biệt đến ba, mẹ, vợ và con gái Gia Hânyêu quý cùng những người thân về sự hy sinh cao cả cho tác giả trên bước đường tìmkiếm tri thức khoa học. Công cha, nghĩa mẹ, tình cảm gia đình là động lực to lớn thôithúc tác giả hoàn thành luận án này. Thành phố Huế, năm 2022 Tác giả luận án ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTChữ viết tắt Ý nghĩaBCT Ba1-xCaxTiO3BCZT Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3BFO BiFeO3BHT-BCT BaHf0.2Ti0.8O3-xBa0.7Ca0.3TiO3BST-BCT BaSn0.12Ti0.88O3-xBa0.7Ca0.3TiO3BT BaTiO3BT-BS BaTiO3-BaSnO3BZT BaZrx Ti1-O3BZT-xBCT BaZr0.2Ti0.8O3-xBa0.7Ca0.3TiO3CM COMSOL MultiphysicsCS Conventional one-step sintering: Thiêu kết thườngđvtđ Đơn vị tùy địnhEDX Energy dispersive Xray: Tán xạ năng lượng tia XFWHM Full width at half maximum: Độ bán rộngFEM Finite Element Method: Phương pháp phần tử hữu hạnKNN K0.5Na0.5NbO3KNN-LS KNN pha tạp LiSbO3MPB Morphotropic Phase Boundary: Biên pha hình thái họcNBT-BT Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3NBT Na0.5Bi0.5TiO3PPT Polymorphic Phase Transition: Chuyển pha đa hình iiiPVA Chất polyvinyl alcoholPZT PbZrxTi1-xO3SEM Scanning electron microscope: Kính hiển vi điện tử quétSPL Sound pressure level: Mức áp suất âmTEM Transmission electron microscope: Kính hiển vi điện tử truyền quaTVR Transmitting Voltage Response: Đáp ứng điện áp truyềnTSS Two-step sintering: Thiêu kết hai bướcTSS-BaTiO3 Vật liệu BaTiO3 thiêu kết hai bướcTSS1-x Hệ vật liệu thiêu kết hai bước với nhiệt độ T1 thay đổiTSS2-y Hệ vật liệu thiêu kết hai bước với nhiệt độ T2 thay đổiXRD X-ray Diffraction: Nhiễu xạ tia X iv MỤC LỤC TrangLỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. iLỜI CẢM ƠN ................................................................................................... iiDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. iiiMỤC LỤC ......................................................................................................... vDANH MỤC BẢNG ...................................................................................... viiiDANH MỤC HÌNH .......................................................................................... xMỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TRÊN CƠ SỞ BaTiO3 ....................... 61.1. VẬT LIỆU BaTiO3 ......................................................................................................... 6 1.1.1. Cấu trúc Perovskite ............................................................................................. 6 1.1.2. Chuyển pha cấu trúc trong BaTiO3 ..................................................................... 81.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU BaTiO3 NANO .................................. 11 1.2.1. Phương pháp cơ kim ........................................................................................... 11 1.2.2. Phương pháp nhiệt dung môi/thủy nhiệt ............................................................ 12 1.2.3. Phương pháp muối nóng chảy ............................................................................ 14 1.2.4. Phương pháp sol-gel ........................... ...