Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tổng hợp gốm áp điện kali natri niobat (KxNa1-x)NbO3 (0 < x < 1)

Nhằm mục đích đưa ra qui trình tổng hợp gốm áp điện KNN có tỉ lệ nguyên tố K/Na nằm trong khoảng từ 1/4 đến 4 sao cho vật liệu thu được có phẩm chất áp điện là tốt nhất bằng hai phương pháp thủy nhiệt và phương pháp sol – gel đều từ nguồn niobi pentaoxit và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên sản phẩm thu được, tác giả đề xuất đề tài: “Tổng hợp gốm áp điện kali natri niobat (KxNa1-x)NbO3 (0 < x < 1)”.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tổng hợp gốm áp điện kali natri niobat (KxNa1-x)NbO3 (0 < x < 1) ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  Bùi Duy HùngTỔNG HỢP GỐM ÁP ĐIỆN KALI NATRI NIOBAT (KxNa1-x)NbO3 (0 < x < 1) CHUYÊN NGÀNH : HOÁ VÔ CƠ MÃ SỐ: 60 44 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  Bùi Duy HùngTỔNG HỢP GỐM ÁP ĐIỆN KALI NATRI NIOBAT (KxNa1-x)NbO3 (0 < x < 1) CHUYÊN NGÀNH : HOÁ VÔ CƠ MÃ SỐ : 60 44 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCHƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN ĐỨC VĂN Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Bản luận văn này được thực hiện tại phòng Vật liệu vô cơ, Viện Khoa học Vậtliệu – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam với sự tài trợ một phần từ đề tàinghiên cứu cơ bản, mã số 103.02-2011-06 của quĩ Phát triển Khoa học và Công nghệQuốc gia (NAFOSTED). Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Đức Văn đã giaođề tài luận văn và nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo cho tôi những kiến thức quý báu trong quátrình nghiên cứu và làm thực nghiệm. Đồng thời, Tôi xin chân thành cảm ơn các nghiên cứu viên, cán bộ phòng Vậtliệu Vô cơ, Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Namđã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm và đánh giá các kết quảthực nghiệm. Tôi xin cảm ơn các thầy cô, cán bộ, nhân viên, các bạn học viên, sinh viên bộmôn Hóa Vô cơ và Khoa Hóa học, Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia HàNội, đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm luận văn thạc sĩ. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Kí tên Bùi Duy Hùng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các sốliệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồngtác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một côngtrình nào khác. Tác giả MỤC LỤCDANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮTDANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG BIỂUMỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN .......................................................................................... 3 1.1. Hiệu ứng áp điện ................................................................................................... 3 1.2. Vật liệu áp điện và ứng dụng ................................................................................ 4 1.3. Vật liệu áp điện không chứa chì ............................................................................ 9 1.3.1. Tiềm năng của vật liệu áp điện không chứa chì........................................ 9 1.3.2. Vật liệu áp điện không chứa chì (KxNa1-x)NbO3 (0 < x < 1)................... 11 1.4. Các phương pháp tổng hợp gốm áp điện không chứa chì KNN ......................... 13 1.4.1. Phương pháp phản ứng pha rắn truyền thống ......................................... 13 1.4.2. Phương pháp nghiền cơ năng lượng cao ................................................. 14 1.4.3. Phương pháp thủy nhiệt .......................................................................... 14 1.4.4. Phương pháp sol-gel ............................................................................... 16 1.5. Các phương pháp nghiên cứu gốm áp điện không chứa chì KNN. .................... 17 1.5.1 Phương pháp phân tích phổ Raman ......................................................... 17 1.5.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ........................................................ 17 1.5.3. Phương pháp phân tích nhiệt .................................................................. 19 1.5.4. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) ....................................... 20 1.5.5. Phương pháp đo phổ tán xạ năng lượng (EDS) ...................................... 21 1.6. Mục tiêu và các nội dung nghiên cứu của luận văn ............................................ 21 1.6.1. Mục tiêu của luận văn ............................................................................. 21 1.6.2. Các nội dung nghiên cứu của luận văn ................................................... 22CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM .................................................................................... 23 2.1. Hóa chất và thiết bị ............................................................................................. 23 2.1.1. Hoá chất .................................................................................................. 23 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị .................................................................................. 23 2.2. Điều chế Nb2O5.xH2O dạng vô định hình ........................................................... 24 2.3. Điều chế dung dịch phức niobi – tactrat ............................................................. 25 2.4. Tổng hợp KNN bằng phương pháp thủy nhiệt ................................................... 25 2.5. Tổng hợp KNN bằng phương pháp sol -gel ........................................................ 27 2.6. Nghiên cứu đặc tính, cấu trúc của vật liệu ............................... ...