در این پژوهش، ترکیب الکتروسرامیک بیسموت - سدیم - باریم تیتانات (Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3 ((BNBT به روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شد و ساختار، ریزساختار، ترکیب شیمیایی و رفتار حرارتی آن به ترتیب به وسیله آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز EDX و آنالیز حرارتی DTA/TG بررسی شد. به کمک آنالیز XRD مشخص شد که در زمان های نخستین آسیاب کاری، پیک های مربوط به مواد اولیه حذف شده و پس از آسیاب کاری تا 150 ساعت فاز پروسکایت BNBT به گونه جزیی تشکیل شده و به مرور زمان آسیاب کاری تا 300 ساعت به گونه ای تقریبا کامل تشکیل می گردد. هم چنین، به دلیل پهن شدگی پیکی که در  2qبزرگ تر از 35o وجود دارد (به ویژه در زمان 150 ساعت) حضور مقدار زیادی فاز آمورف در ساختار مشخص است. نتایج آنالیز ریزساختاری نشان داد که با پیشرفت آسیاب کاری، اندازه ذرات پودر به گونه ای پیوسته، کاهش یافته و مورفولوژی آن ها هم محور می شود. هم چنین، ارزیابی ترکیب شیمیایی، توزیع همگن و یکنواخت عناصر را نشان داد. نتایج آنالیز حرارتی حضور فاز آمورف و هم چنین، ایجاد فاز پروسکایت در حین آسیاکاری را تایید نمود.

مواد فروالکتریک پایه سربی و علی الخصوص Pb (ZrTi) o3 به علت دارا بودن خواص پیزوالکتریک عالی دارای کاربردهای وسیعی در ترانسدیوسرها و مبدل های پیزوالکتریک هستند. از طرفی، بیش از 60 درصد وزنی این ترکیبات را سرب تشکیل می دهد. با در نظر گرفتن سمی بودن سرب تلاش های فراوانی به منظور گسترش موادی سازگار با بدن و محیط زیست صورت گرفته است. در این پژوهش سرامیک نایوبات پتاسیم-سدیم (KNN) به عنوان مهمترین خانواده از پیزوسرامیک های عاری از سرب با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی ساخته شد و فرآیندهای سنتز پودر، زینتر و خواص الکتریکی آن مورد بررسی قرار گرفت. بررسی مشخصات پودر سنتز شده با استفاده از آزمایشات XRD و SEM نشان داد که کلسیناسیون مواد اولیه در دمای 850oc منجر به دست یابی به پودر هموژن و تک فاز KNN می گردد. در دمای بهینه زینتر 1000 درجه سانتیگراد، مقادیر قابل قبول 643، 140pc/n و 0.01 به ترتیب برای ثابت دی الکتریک نسبی (er)، ضریب بار پیزوالکتریک (d33) و اتلاف دی الکتریک به دست آمد.

در این مقاله با استفاده از محاسبات اصول اولیه، مبتنی بر نظریه ی اختلالی تابعی چگالی، سهم هر یک از اتم های Sr و Hf در خواص پیزوالکتریکی 3SrHfO در ساختار چهارکنجی با گروه فضایی mm4P و در حالت پایه مورد بررسی قرار گرفت. ثابت های شبکه، بارهای مؤثر بورن، ثابت پیزوالکتریک و سهم اتم های Sr و Hf در مقدار قطبش و ثابت پیزوالکتریک کل محاسبه شدند. نتایج نشان می دهد که این ترکیب در ساختار مورد نظر خاصیت پیزوالکتریسیته دارد و قطبش و پیزوالکتریسیته این ترکیب عمدتاً از اتم Hf ناشی می شود. اثر تغییر ثابت شبکه c بر قطبش و ثابت پیزوالکتریک نیز بررسی شد. مشخص شد که با افزایش پارامتر شبکه c، قطبش و ثابت پیزوالکتریک افزایش می یابد و سهم ناشی از اتم Sr در ثایت پیزوالکتریک به ازای Å 5/4c= به 50 درصد مقدار کل می رسد. این تغییرات به پیوند کووالانسی قابل ملاحظه میان اتم های Sr و O نسبت داده می-شود.

پیزوسرامیک بدون سربBi0.5 (Na1-xKx)0.5 TiO3  با نام مختصر BNKTx با مقادیر مختلف پتاسیم 0.24، 0.22، 0.20، x=0.18 به روش سنتز حالت جامد تهیه شد. بررسی فازی نمونه ها توسط پراش اشعه x نشان داد که تمامی ترکیب ها دارای ساختار پروسکایت خالص می باشند. در ادامه خصوصیات دی الکتریکی، فروالکتریکی و پیزوالکتریکی نمونه ها تعیین شد. افزایش مقدار پتاسیم سبب کاهش دمای قطبش زدایی  Tdدر نمونه ها می شود. اندازه گیری حلقه پسماند در دمای اتاق نشان داد که بیشترین مقدار میدان وادارنده و قطبش پس ماند به ترتیب در نمونه هایx=0.18  و  x=0.20بدست آمد. بررسی کرنش در میدان الکتریکی در دمای اتاق برای تمام نمونه ها انجام شد و بیشترین مقدار کرنش در نمونه  x=0.20برابر 0.13 درصد حاصل شد. کرنش در دمای نزدیک Td به مقدار بسیار بالای 0.36 درصد در نمونه  x=0.20رسید. بهترین خصوصیات دی الکتریکی و پیزوالکتریکی در نمونه  x=0.20نشان داد که ترکیب مذکور همان ترکیب مرز فازی مورفوتروپیک MPB در این سیستم می باشد.

در این تحقیق خواص پیزوالکتریک رنگ های با درصد جامد بالا بدست آمده از اختلاط رنگدانه پیزوالکتریک (بالای 85% وزنی) مورد بررسی قرار گرفت. رنگدانه پیزوالکتریک با قطبش بالای مورد استفاده در این تحقیق از قطعات بازیافتی دستگاه های سونار تهیه شد که پس از خردایش، الک و اصلاح سطح با استفاده از ترکیبات سیلانی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بررسی ساختاری نشان داد که الگوی پراش پرتو X خالص تیتانات زیرکونات سرب PbZr1-xTixO3(PZT) در رنگ وجود دارد. ریزساختار، حضور ذرات زیر µ m 50 را نشان می دهد که نسبتا توده هستندکه حالت توده ای برای ایجاد ریسمانی از ذرات پیزو برای ایجاد خاصیت پیزوالکتریک در زمینه رنگ، مطلوب می باشد. با توجه به مساله افت ضریب پیزوالکتریک (عدد d33) با کاهش اندازه ذرات، میانگین اندازه ذرات در محدوده بیش از μ m 38 (الک مش 400) و کمتر از μ m 106 (الک مش 140) قرار گرفت. به همین دلیل، محدوده بهینه ضخامت فیلم در محدوده μ m 1500-500 انتخاب شد. همچنین مشخص شد، نوع آماده سازی سطح فلز و استفاده از حلال تاثیر بسزایی در بهبود خواص پیزوالکتریک رنگ داشته است. نمونه رنگ قلیاشویی شده به عنوان رنگ بهینه ضریب پیزوالکتریک pC/N 22 را نشان داد. همچنین این رنگ، مقاومت به خوردگی مطلوب تری پس از 200 ساعت آزمون مه نمکی را داشت.

در این مقاله از محاسبات اصول اولیه در چارچوب نظریه تابعی چگالی و نظریه اختلالی تابعی چگالی، برای بررسی خواص الاستیکی و پیزوالکتریکی حالت پایه ترکیب فرضی SrHfO3 درساختار چهارکنجی با گروه فضایی P4mm استفاده شد. برای پی بردن به ماهیت فروالکتریکی ماده در مقیاس اتمی، قطبش و تانسور بارهای موثر بورن محاسبه شدند. نتایج نشان می دهد که بار موثر بورن اتم های Hf و O بسیار بزرگ تر از مقادیر معمولی یونی است که نشان دهنده پیوند قوی میان اتم های O و Hf است. محاسبه انرژی تشکیل نشان داد که این ترکیب در صورت شکل گیری، به عناصر سازنده تجزیه نمی شود. مقادیر غیرصفر و قابل توجه تانسور پیزوالکتریک نشان دهنده وجود پیزوالکتریسیته در این ترکیب است. اثر تنش تک محور در امتداد محور c بلورشناسی بر روی قطبش، بارهای موثر بورن و ضرایب تنش و کرنش پیزوالکتریک این ترکیب نیز بررسی شد. مقدار قطبش با افزایش تنش تک محور از مقادیر منفی به مقادیر مثبت افزایش می یابد. این تغییرات نشان می دهند که تنش کششی، فروالکتریسیته ترکیب را افزایش می دهد، در حالی که تنش فشاری می تواند منجر به حذف فروالکتریسیته ترکیب شود. بررسی وابستگی ضرایب تنش و کرنش پیزوالکتریک به تنش تک محور نشان می دهد که با استفاده از تنش می توان کیفیت پیزوالکتریسیته ترکیب را بهبود بخشید. این نتایج می تواند در حوزه مواد جدید پیزوالکتریک بدون سرب حائز اهمیت باشد.

زمینه و هدف: بنزین مخلوط پیچیده ای از بیش از 500 هیدروکربن مختلف است. حذف سرب از بنزین توام با افزودن مقدار قابل توجهی از هیدروکربن های عطری تک حلقه ای با سمیت خونی، نظیر بنزن، تولوئن و زایلن همراه بوده است. هدف اصلی این مطالعه، پاسخ به این سووال بود که آیا مواجهه با بنزین بدون سرب تحت شرایط متعارف کاری با عوارض خونی همراه است یا خیر.روش بررسی: در این مطالعه کوهورت تاریخی، تعداد 200 نفر کارگر از پمپ بنزینهای شیراز که هنگام تحقیق دارای مواجهه با بنزین بدون سرب بودند و 200 نفر فرد فاقد مواجهه مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از روش های استاندارد غلظت بنزن، تولوئن و زایلن (BTX) در هوا اندازه گیری شد. علاوه بر آن نمونه خون برای آزمایشات بیوشیمیایی متداول از قبیل شمارش سلول های سفید و قرمز خون، هموگلوبین، پلاکت ها، هماتوکریت و دامنه توزیع سلولی گلبول قرمز از کارگران گرفته شد.یافته ها: میانگین هندسی غلظت BTX در هوای پمپ بنزینها به تر تیب 0.24، 0.37 و 0.64 پی پی ام بدست آمد. نتایج آزمایشات بیوشیمیایی خون نشان داد بجز شاخص دامنه توزیع سلولی گلبول قرمز و مقدار درصد هماتوکریت که بطور معنی داری در گروه دارای مواجهه به ترتیب بیشتر و کمتر از گروه فاقد مواجهه بودند، در سایر پارامترها تفاوت معنی داری بین دو گروه وجود ندارد.نتیجه گیری: میانگین مواجهه کارگران پمپ بنزینها با BTX از حدود مجاز مواجهه شغلی این ترکیبات فراتر نیست. علاوه بر آن در تحت شرایط مورد اشاره در مطالعه حاضر، به نظر نمی رسد که مواجهه با بنزین بدون سرب با آسیبهای خونی مشهود و بارز همراه باشد.