عنوان

بررسی تاثیر دما و فشار سنتز بر رفتار الکتروفیزیکی واریستورهای کامپوزیتی تهیه شده بر مبنای اکسید روی-پلی پیرول

Number

‭۱۳۴۴۱پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی تاثیر دما و فشار سنتز بر رفتار الکتروفیزیکی واریستورهای کامپوزیتی تهیه شده بر مبنای اکسید روی-پلی پیرول

First Statement of Responsibility

/مهدیه رفیقی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: دانشکدة فیزیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۴‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

در رشته فیزیک حالت جامد

Date of degree

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۱۸‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

یکی از بهترین روش‌صها برای محافظت از مدارها و قطعات الکترونیکی در برابر جریان ای گذرا و فوق ولتاژها، استفاده از مقاومت های تابع ولتاژ یا واریستورها است .هدف این پروژه ساخت واریستورهای کامپوزیتی بر مبنای اکسیدروی است .ساخت واریستورهای کامپوزیتی، به روش پرس گرم و با استفاده از قالبی به قطر ‮‭۱۰‬ میلی‌صمتر صورت گرفت .برای بررسی رفتار" جریان ولتاژ "نیز از دو الکترود مسی به قطر ‮‭۶‬ میلی‌متر استفاده شد .اندازه‌گیری رفتار" جریان - ولتاژ "واریستور نیز به روش مرسوم دو پروبی و تحت یک فشار ثابت صورت گرفت .نتایج به‌صدست آمده نشان می‌صدهند که پلی پیرول مسئول رفتار غیرخطی در این نمونه‌ها است که در واقع همان نقش اکسید بیسموت را در واریستورهای سرامیکی بازی می‌کند .اندازه‌صگیری‌ها نشان می‌صدهد :با افزایش فشار سنتز از ‮‭۲۰‬ مگاپاسکال به ‮‭۸۰‬ مگاپاسکال در نمونه ولتاژ شکست از ‮‭۴۴۰‬ ولت به ‮‭۳۲۰‬ ولت کاهش یافته و ضریب غیرخطی از ‮‭۶۳/۴‬ به ‮‭۷۵/۶‬ افزایش یافته است.با افزایش فشار سنتز در نمونه‌صها، پسماند افزایش می‌یابد .این امر به همراه افزایش جریان نشتی معادل باعث کاهش طول عمر واریستور می‌گردد .نتایج به دست آمده از تصاویر ‮‭SEM‬ بیانگر این موضوع هست که با افزایش فشار سنتز فاصله بین دانه‌صای کاهش یافته است .بررسی طیف پراش ایکس نمونه‌ها نشان می‌صدهد که افزایش فشار سنتز تاثیری در ساختار مواد نداشته است یعنی در طول فرایند تغییر فشار هیچ ترکیب شیمیایی جدیدی به وجود نیامده است .بررسی‌صها نشان داد که دما تاثیر بسیار مهمی در رفتار واریستور دارد .افزایش دمای سنتز از ‮‭۷۰‬ درجه سانتیگراد به ‮‭۱۳۰‬ درجه سانتیگراد منجر به کاهش ولتاژ شکست از ‮‭۵۰۰‬ ولت به ‮‭۳۰۰‬ ولت می‌صگردد .هم چنین مقدار ضریب غیرخطی از ‮‭۵۱/۲‬ به ‮‭۶‬ افزایش می‌صیابد .همچنین با افزایش دمای سنتز، پسماند افزایش یافته و طول عمر واریستور کاهش می‌صیابد .نتایج به دست آمده از تصاویر‮‭SEM‬ در این بخش نشان داد که با افزایش دمای سنتز فاصله بین دانه‌صای کاهش می‌صیابد .طیف پراش ایکس نمونه‌صها نشان می‌صهد که افزایش دمای سنتز تاثیری در ساختار مواد نداشته است یعنی در طول فرایند تغییردما هیچ ترکیب شیمیایی جدیدی به وجود نیامده است .

Text of Note

One of the best methods to protect electric circuits and electronic components against transient overvoltages is to use voltage dependent resistors which are called varistors. In this experimental work, composite varistors based on ZnO have been prepared in the form of disks of 10mm diameter using hot pressing method. To study (I-V) characteristics, the samples were invested by two copper electrodes whose diameters were 6 mm. Then, by applying voltage between the disks, circulating current was measured. I-V characteristics were studied in a direct current mode. Results show that polypyrrole has an important role to induce nonlinear behavior in these varistors. This role belongs to bismuth oxide in ceramic varistors. Experiments show that: By increasing the sample pressure from 20 to 80 MPa breaking voltage would decrease from 440 to 320 volt and nonlinear coefficient would increase from 4.63 to 6.75. Also by increasing the pressure, degradation will increase. This fact with a rise in leakage current will result in decreasing the varisitor lifetime. The results of SEM images show that by increasing the pressure the dot distance decreases. Also X-ray diffraction of samples show that raising the pressure would not affect the structure of matter, it means that no chemical interaction happens during the process. Experiments also showed that the temperature has a huge effect on the varisitor behavior. Increasing the sample temperature from 70 to 130 C0 resulted in decreases of voltage form 500 to 300 volt. Also the nonlinear coefficient rose from 2.51 to 6. As a result of rise in temperature the degradation increased and the lifetime of varisitor decreased. The results of SEM images in this part showed that by increasing the temperature the dot distance decreases Also X-ray diffraction of samples show that raising the temperature would not affect the structure of matter, it means that no chemical interaction happens during the process

رفیقی، مهدیه

پرهیزکار، مجتبی، استاد راهنما

بیدادی، حسن، استاد راهنما

محمدی عارف، ساجده، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی