Korean Journal of Crystallography (한국결정학회지)

Korean Crystallographic Association (한국결정학회)
권호 표지

Effects on Dielectric, Piezoelectric, and Aging Properties of Ions Substituted for Pb in PZT Ceramics

PZT 세라믹스에서 Pb 대신 치환된 이온이 유전 및 압전특성과 압전열화에 미치는 영향

  • 문학범 (명지대학교 공과대학 무기재료공학과) ;
  • 정윤해 (명지대학교 공과대학 무기재료공학과, 서울시립대학교 공과대학 재료공학과, 명지대학교 공과대학 무기재료공학과)
  • Published : 1996.12.01
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Abstract

The effects of Ba2+, Sr2+, and Ca2+-substitutions for Pb2+ at Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 composition were studied for thier dielictric, piezoelectric, and aging properties. For relative dielectric constants and electromechanical coupling factors, the Ba2+-substituted composition was the highest and the Ca2+-substityed composition was the lowest. In the case of mechanical quality factors, the opposite behavior occurred. Time dependence of frequency for various ion-substituted compositions is similar to that of non-substituted composition. The piezoelectric properties after aging at high temperature was the worse than that after aging at room temperature.

본 연구는 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3을 기본 조성으로하여 Pb-site에 Pb2+보다 이온 반경이 큰 Ba2+, 비슷한 크기의 Sr2+ 그리고 이온 반경이 작은 Ca2+를 치환하여 유전 및 압전 특성을 조사하고, 압전 열화에 대한 영향을 고찰하고자 하였다. 치환하지 않은 기본 조성에 비해 치환된 조성의 비유전율과 전기기계결합게수는 Ba2+ 치환시 가장 높았고, Sr2+ 치환시 기본조성과 비슷하였으며 Ca2+ 치환시 감소하였다. 기계적 품질계수는 지본 조성에 비해 Ba2+ 치환시에는 감소하였으며, Sr2+, Ca2+ 치환으로 갈수록 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고 압전 열화시 주파수 변화 특성에서는 각 이온 치환에 따른 변화는 보이지 않았으나 상온 방치시와 고온 방치(100℃)후의 열화속도가 상온방치후보다 빨랐다.

Keywords