การวิจัยและพัฒนาเซรามิกฉลาด

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • รัตติกร ยิ้มนิรัญ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ไม่มี

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาปริญญาโทขึ้นไป

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาฟิสิกส์

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

สารเซรามิกฉลาดเป็นสารที่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมได้ในรูปแบบต่างๆ กัน ทำให้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย สารเซรามิกฉลาดที่สำคัญนั้นจะมีสมบัติพิโซอิเล็กตริกและเฟร์โรอิเล็กตริกที่มีการตอบสนองในรูปแบบของการให้กำเนิดสนามไฟฟ้าหรือการเปลี่ยนรูปร่างได้ สารเซรามิกแบเรียมไททาเนต (BaTiO3) เลดไททาเนตเซอร์โคเนต (PZT) เลดแมกนีเซียมไนโอเบท (PMN) และสารผสมของสารดังกล่าวนั้นถือเป็นสารเซรามิกฉลาดที่มีความสำคัญมากและ ได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในด้านการสร้างตัวขับเร้าและตัวแปลง สมบัติสำคัญของสารเซรามิกเหล่านี้ที่เป็นตัวบ่งชี้ถึงประสิทธิภาพ และศักยภาพการนำไปประยุกต์ใช้ ประกอบด้วยสมบัติไดอิเล็กตริกและไฟฟ้าเชิงกล ซึ่งได้มีการศึกษากันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติแล้วการใช้งานของตัวขับเร้า และตัวแปลง สารเซรามิกเหล่านี้มักจะถูกใช้งานในสภาวะภายใต้ความเค้น ดังนั้น การศึกษาสมบัติไดอิเล็กตริกและไฟฟ้าเชิงกลภายใต้สภาวะความเค้น จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบและจัดสร้างตัวขับเร้าและตัวแปลง งานวิจัยนี้จึงได้มุ่งเน้นไปที่การศึกษาและพัฒนาวิธีการในการเตรียมสารเหล่านี้ การศึกษาสมบัติไดอิเล็กตริกและไฟฟ้าเชิงกลรวมทั้งการพัฒนาอุปกรณ์เพื่อใช้ในการศึกษาอิทธิพลของความเค้นโดยเฉพาะความเค้นแบบแกนเดี่ยวต่อสมบัติไดอิเล็กตริกและฮีสเทอรีซีสในสารเฟร์โรอิเล็กตริก และการนำชุดอุปกรณ์เหล่านี้ไปใช้งานในการศึกษาอิทธิพลของความเค้นแบบแกนเดี่ยวต่อสมบัติไดอิเล็กตริกและฮีสเทอรีซีสของสารเซรามิกเฟร์โรอิเล็กตริก PZT PMNPTPZT BT และPMN PZT

Smart ceramics are a class of materials that can response to environmental changes in various ways and have been applied in many applications. Some of the important smart ceramics possesses piezoelectric and ferroelectric properties and responses to stimuli in forms of electric field generation or shape changing. Barium Titanate (BaTiO3), Lead Zirconate Titanate (PZT) and Lead Magnesium Niobate (PMN) ceramics and their composites are very important smart ceramics which have been used widely in actuator and transducer applications. Dielectric and electromechanical properties of these ceramics are important and are subjects of several investigations because they indicate the efficiency and potential of the ceramics for various applications. In practices, however, actuator and transducer devices are often subjected to external stress so that studies of the dielectric and electromechanical properties under stress are important to the design and construction of the devices. This research is aimed to study different preparation techniques and to investigate the dielectric and electromechanical properties of the ceramics, as well as to develop an apparatus which can be used to investigate influences of the external stress, in particular uniaxial stress, on the dielectric and hysteresis properties in PZT PMN PT PZT BT and PMN PZT ceramics.