Designing lead-free piezoelectric ceramics with tailored electrical properties remains a critical challenge for various applications. In this paper we present a novel methodology integrating Machine Learning (ML) and optimization procedures to fine-tune electrical properties in lead-free (1-x) Na0.5 Bi0.5 TiO3 - x CaTiO3 piezoelectric ceramics. A comprehensive dataset of dielectric measurements serves as the foundation for training ML models that accurately predict the permittivity (𝜀′) and dielectric loss (tan 𝛿) as functions of Ca2+concentration (x % Ca), temperature and frequency. Two ML techniques are evaluated: random forest regression, and Multi-Layer Perceptron neural network Regression (MLPR). The MLPR model exhibited a superior regression performance, achieving a correlation coefficient of 0.931 and a root mean squared error of 0.029. The MLPR was then optimized by the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) to maximizes 𝜀′ while minimizes tan 𝛿. Within the NSGA-II framework, the optimal values were found at the Pareto curve knee, corresponding to a frequency, temperature, and x % Ca of 609.739 kHz, 398.15 K, and 6.10, respectively, resulting in 𝜀′ equal to 857.87 and tan 𝛿 equal to 0.0120. This approach demonstrates the effectiveness of combining ML andoptimization for designing the electrical properties of piezoelectric ceramics, paving the way for more efficient and targeted material development.
DOCUMENT
In het kader van actualisering van voorlichtingspublicaties (een samenwerkingsverband tussen FDP, FME, NIL, NIMR, Syntens en TNO Industrie & Techniek), is deze voorlichtingspublicatie aangepast aan de huidige stand der techniek. De originele publicatie is in 1992 tot stand gekomen door samenwerking van de Vereniging FME/CWM en het Nederlands Instituut voor Lastechniek in het kader van het FME/NIL project "Het lijmen als verbindingstechniek".
DOCUMENT
Voor u ligt de voorlichtingspublicatie "weerstandlassen". Dit blad is een update van het NIL-voorlichtingsblad "Dunne plaat weerstandlassen" dat in 1987 is opgesteld als onderdeel van het gelijknamige onderzoeksproject dat uitgevoerd is onder supervisie van het Nederlands Instituut voor lastechniek. Daar er in de periode tussen verschijning van de eerste uitgave en nu een aantal belangrijke ontwikkelingen op het gebied van het weerstandlassen is geweest, was een aanpassing aan de huidige stand der techniek noodzakelijk. Het NIMR (Netherlands Intitute of Metals Research) inmiddels opererend onder de naam M2i (Materials innovation institute) heeft geld ter beschikking gesteld om deze nieuwe publicatie te laten opstellen en aan te passen aan de stand der techniek. De FME heeft de coördinatie daarvan op zich genomen en voor de aanpassing van de inhoud van deze voorlichtingspublicatie het NIL ingeschakeld. Op de websites www.dunneplaat-online.nl en www.verbinden-online.nl die in het kader van andere projecten zijn ontwikkeld, is op het gebied van dunne plaat bewerking en verbindingstechnieken een groot aantal publicaties vrij te downloaden (waaronder ook deze publicatie). De oude voorlichtingspublicatie vormt de basis van deze update, zodat verwijzingen naar geraadpleegde literatuur aanvullend aan de oude publicatie zijn.
DOCUMENT
