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...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Noor Azira, Mohd Noor
Format: Thesis
Language:other
Subjects:
ZnO
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!
id my-unimap-12811
record_format uketd_dc
institution Universiti Malaysia Perlis
collection UniMAP Institutional Repository
language other
topic Varistor
ZnO
Bahan seramik
Pengisaran
spellingShingle Varistor
ZnO
Bahan seramik
Pengisaran
Noor Azira, Mohd Noor
Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
description 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.
format Thesis
author Noor Azira, Mohd Noor
author_facet Noor Azira, Mohd Noor
author_sort Noor Azira, Mohd Noor
title Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
title_short Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
title_full Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
title_fullStr Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
title_full_unstemmed Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
title_sort penghasilan varistor zno melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk
granting_institution Universiti Malaysia Perlis
granting_department School of Materials Engineering
url 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
_version_ 1747836760450138112
spelling my-unimap-128112011-06-27T14:53:00Z Penghasilan varistor ZnO melalui kaedah pencampuran konvensional dan pengelompokan induk Noor Azira, Mohd Noor 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. Universiti Malaysia Perlis 2010 Thesis other http://dspace.unimap.edu.my/123456789/12811 http://dspace.unimap.edu.my:80/xmlui/bitstream/123456789/12811/3/license.txt 02eeb1ec926b512c658e8c844ae60c5e http://dspace.unimap.edu.my:80/xmlui/bitstream/123456789/12811/1/p.%201-24.pdf 1727d2de7d8536db68eae32e1d82b2c2 http://dspace.unimap.edu.my:80/xmlui/bitstream/123456789/12811/2/Full%20Text.pdf d196f71150e5bc3118274c681a18dfcb Varistor ZnO Bahan seramik Pengisaran School of Materials Engineering