PENGARUH PENAMBAHAN BAHAN DOPAN TA2O5 PADA BAHAN PIEZOELEKTRIK RAMAH LINGKUNGAN (K0,5NA0,5)0,96LI0,04NO3 DENGAN MENGGUNAKAN SINTESIS METODE MOLTEN SALT

Abstract

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan bahan dopan Ta₂O₅ pada bahan piezoelektrik ramah lingkungan (K_0,5Na_0,5)_0,96Li_0,04NbO₃(KNLN)dengan metode sintesis  molten salt.  Dalam penelitian ini  dilakukan variasi persentase mol bahan dopan Ta₂O₅  sebesar 3%, 7%, 10% dan 12%. Sintesis dilakukan dengan parameter penggerusan selama 4 jam, kalsinasi pada suhu 250⁰C selama 1 jam, dan sintering pada suhu 920⁰C selama 4 jam. Berdasarkan analisis XRD dapat diidentifikasi bahwa struktur bahan piezoelektrik KNLNT (KNLN + dopan) pada penambahan 3% dan 7% cenderung ortorhombik, sedangkan pada penambahan 10% dan 12% cenderung tetragonal. Pada penambahan 7% mol Ta₂O₅ terjadinya penurunan nilai c/a yang tajam. Hal ini menunjukkan bahwa pada rentang komposisi inilah daerah motphotropic phase boundary berada.  Hasil SEM menunjukkan pada penambahan dopan 3% ukuran partikel adalah 0,0884-0,7869 μm dan penambahan dopan 12% terjadi lonjakan tajam ukuran partikel yaitu sebesar 0,1563-1,5793 μm.

Abstract

Research on the effect of the addition of dopant materials Ta₂O₅ on environmentally friendly piezoelectric materials (K_0,5Na_0,5)_0,96Li_0,04NbO₃(KNLN) with molten salt synthesis method has been conducted. In this study, the mole percentage dopant materials varied by 3%, 7%, 10% and 12%. Synthesis was conducted with parameters: grinding for 4 hours, temperature calcination at 250⁰Cfor 1 hour, and sintering at a temperature of 920⁰C for 4 hours. Based on XRD analysis, it can be identified that the structure of the piezoelectric material KNLNT (KNLN + dopant) on the addition of 3% and 7% tend orthorhombic, while the addition of 10% and 12% tend to tetragonal. In addition of 7 % mol of Ta₂O₅, the c/a value decrese sharply. This value indicates that motphotropic phase boundary is located in this composition range. The SEM results show that at addition of 3% dopants the particle size is from 0.0884 to 0.7869 μm and at addition of 12% dopant the particle size increase sharply that  to 0.15623 until 1.5793 μm.