Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
Varistor berasaskan zink oksida, ZnO telah difabrikasikan menggunakan teknik percampuran konvensional dan pengelompokan induk (PI). Kesan halaju pengisaran mesin pengisar bola planet (PBM) semasa proses penghomogenan dalam penghasilan varistor berasaskan ZnO dikaji. Varistor berasaskan ZnO diguna...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Thesis |
| Language: | other |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://dspace.unimap.edu.my:80/xmlui/bitstream/123456789/12811/1/p.%201-24.pdf http://dspace.unimap.edu.my:80/xmlui/bitstream/123456789/12811/2/Full%20Text.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Varistor berasaskan zink oksida, ZnO telah difabrikasikan menggunakan teknik
percampuran konvensional dan pengelompokan induk (PI). Kesan halaju pengisaran
mesin pengisar bola planet (PBM) semasa proses penghomogenan dalam penghasilan
varistor berasaskan ZnO dikaji. Varistor berasaskan ZnO digunakan secara meluas dalam litar elektronik dan sistem kuasa untuk melindungi peralatan dari rosak dengan cara
bertindak sebagai penangkap-kejutan apabila beban arus yang tinggi melaluinya. Varistor
berasaskan ZnO adalah bahan seramik yang bergantung kepada saiz partikel dan
penyerakan ira disepanjang mikrostrukturnya. Bahan tambah yang dicampur dalam
varistor ZnO adalah Bi2O3, Sb2O3, CoO, MnO2 dan Cr2O3 dihasilkan menggunakan dua
teknik pencampuran oksida iaitu kaedah konvensional dan pengelompokan induk (PI).
Dalam penyelidikan ini, serbuk varistor dikisar pada halaju pengisaran 200, 300, 400 dan
500 ppm selama 2 jam. Serbuk varistor dikalsinkan pada suhu 7500°C selama 2 jam dan
ditekan kepada bentuk pellet menggunakan mesin penekan pada tekanan 80 MPa.
Kemudian sampel disinter pada 1100°C selama 2 jam. Serbuk varistor pada setiap
peringkat pemprosesan ini dicirikan menggunakan analisa partikel, analisa pembelauan
sinar-X (XRD), analisa permukaan tentu (BET) dan mikroskop imbasan elektron (SEM)
untuk memantau kesan proses pengisaran ke atas serbuk varistor tersebut. Perbandingan
dilakukan pada sifat elektrik dan mikrostruktur sampel bagi kedua-dua teknik percampuran
menggunakan XRD, SEM dan ujian I-V. Serbuk varistor dengan penyerakan bahan-bahan
tambah yang homogen dapat dicapai dengan mengisar serbuk varistor ini menggunakan
PBM. Analisa saiz partikel menunjukkan taburan saiz partikel yang lebih sempit pada PI
berbanding teknik percampuran konvensional. Purata saiz partikel untuk serbuk varistor
yang dicampurkan menggunakan teknik percampuran konvensional ialah 2.22 Om dan
pencampuran menggunakan teknik percampuran PI ialah 3.43 Om. Keputusan luas
permukaan juga tidak menunjukkan perubahan yang ketara di mana untuk ZnO ialah 4.55
m2/g, serbuk varistor yang dicampur menggunakan kaedah konvensional adalah 6.18
m2/g dan PI adalah 4.24 m2/g. Maka bahan tambah tidak mempengaruhi luas permukaan.
Dari analisa XRD, kedua-dua serbuk varistor menunjukkan fasa yang sama iaitu ZnO dan
CoCrO4. Oleh itu, halaju pengisaran tidak memberi kesan terhadap komposisi kimia
serbuk varistor. Penyediaan serbuk varistor perlu dikawal kerana saiz ira dan
mempengaruhi akan mempengaruhi sifat-sifat elektrik varistor. Selepas sampel varistor
disinter, analisa XRD menunjukkan fasa baru iaitu ZnO, Mn1.5Cr1.25Sb0.25O4, CrMn1.5O4,
CoCr2O4 dan BiMnO3 untuk kedua-dua kaedah pencampuran. Sampel yang dihasilkan
menggunakan PBM semasa proses penghomogenan menunjukan mikrostruktur yang
seragam. Keputusan terbaik ditunjukan oleh sampel yang dihasilkan menggunakan
kaedah pencampuran PI pada halaju pengisaran 500 ppm bagi kedua-dua teknik
percampuran kerana mikrostruktur yang terhasil tertabur secara homogen dan saiz ira
yang seragam. Sampel varistor yang dihasilkan melalui teknik percampuran PI pada 500
ppm, nilai pekali taklelurus, α yang diperolehi adalah 44 dan voltan jatuh pada 1.4 kV
manakala bagi kaedah konvensional adalah 6 untuk nilai α dan voltan jatuh, 1.4 kV. Dapat
disimpulkan, nilai pekali taklelurus menurun dengan kenaikan halaju pengisaran bagi
pencampuran konvesional manakala pencampuran secara PI, nilai pekali taklelurus
meningkat dengan peningkatan halaju pengisaran. |
|---|