• 제목/요약/키워드: 압전세라믹스

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(Na,K)$NbO_3$ 계의 무연 압전체에서 cu 산화물 도핑에 따른 특성 평가 (Characterization of (Na,K)$NbO_3$-Based Ph-free Piezoelectrics Doped with Cu-oxides)

  • 이윤기;류성림;어순철;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.324-324
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    • 2010
  • 최근에는 압전체의 환경오염 문제의 해결 및 가격경쟁력을 갖추기 위해서 비납계 압전체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. (Na,K)$NbO_3$ 계는 페로브스카이트 구조를 가지는 비납계 세라믹스로 현재 가장 많이 연구되고 있는 물질 중의 하나이다. 본 연구에서는 압전성이 우수한 $(Na_{0.44}K_{0.52}Li_{0.04})(Nb_{0.9}Ta_{0.04}Sb_{0.06})O_3$ 조성에 CuO, $Cu_2O$ 등의 Cu 산화물을 첨가하였을 때의 전기기계결합계수, 기계적품질계수, 비유전율, 압전전하상수, 문극-전계 이력곡선 (P-E hysteresis curve) 등을 변화를 평가하고자 하였다.

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PZT 세라믹스에서 Pb 대신 치환된 이온이 유전 및 압전특성과 압전열화에 미치는 영향 (Effects on Dielectric, Piezoelectric, and Aging Properties of Ions Substituted for Pb in PZT Ceramics)

  • 문학범;정윤해
    • 한국결정학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.165-174
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    • 1996
  • 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.

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1-3 압전 복합트랜스듀서의 성능 평가 (Performance Analysis of 1-3 Piezoelectric Composite Transducer)

  • 김우성
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.455-458
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    • 1998
  • 초음파 산업분야에 널리 사용되고 있는 PZT 압전 세라믹 진동자의 경우 높은 품질계수로 인하여 대역폭이 좁고, 진동 시 두께방향 진동뿐만 아니라 횡방향 진동으로 인하여 초음파 신호를 분석하는데 여러 가지 어려움이 항상 존재하였다. 따라서 본 연구에서는 PZT 세라믹스와 고분자 재료인 Epoxy를 사용하여 1-3 접속도를 갖는 압전 복합재료를 제조하였다. 이를 이용하여 초음파 트랜스듀서를 제작하였고, 이에 대한 전기음향변환능률을 어드미턴스 loop를 측정하여 구하였다. 유전율, 공진 주파수 등을 포함한 기본적인 트랜스듀서의 파라메터들은 공진 부근에서 전기적인 임피던스로부터 측정하였다. 이러한 파라메터들을 적용하여 주파수에 대한 트랜스듀서의 성능을 평가하였다. Pulse-echo법을 이용하여 삽입손실율을 구하고 임펄스 반응을 통하여 주파수 대역폭에 대해서 측정하였다. 그 결과 어드미턴스 loop로부터 두께방향모드를 제외한 횡방향 모드는 거의 나타나지 않았다. 유전율은 5.25㎊m이었고, 공진주파수 1.65MHz에서 -8dB의 최소 손실이 발생하였다. 주파수대역폭은 -6dB에서 64%(Q ; 1.56)의 대역폭이 측정되었고 전기기계 결합계수는 0.54이고 전기기계변환능률은 52%, 기계음향변환능률은 31%로 측정되었다.

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용융염 합성법으로 제조한 PZN-PNN-PT-PZ계 압전세라믹스의 전기적 특성 (Electric properties of PZN-PNN-PT-PZ piezoelectric ceramics prepared by molten salt method)

  • 어수해;이기태
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권4호
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    • pp.351-356
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    • 1996
  • The quartemary system ceramics 0.5[xPb(Zn$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$-(1-x)Pb(Ni$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$]-0.5[yPbTiO$_{3}$-(1-y) PbZrO$_{3}$ for piezoelectric actuators were prepared bv the were added to the raw materials up to 5 mole. Sintering temperature was varied form 1000.deg. C to 1200.deg. C. Sintering characteristrics, dielectric and piezoelectric properties were then investigated. Piezoelectric properties of sample prepared by the molten salt method were improved compared to those prepared by the conventional method. Addition of PZN shifted morphotropic phase boundary to more Zr-rich composition and decreased the piezoelectric properties.

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직류전계 및 corona방전에 따른 PZT 세라믹스의 분극과 압전특성 (Piezoelectric property of PZT ceramics by DC field and corona discharge poling)

  • 박인철;임진호;이준형;조상희
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.178-183
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    • 1995
  • 본 연구에서는 상온에서 정방성 조성인 $Pb_{0.9888}Sr_{0.012}(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_{3}$계 세라믹스를 소결 후 직류전계 및 코로나를 이용하는 방법으로 소결시편을 분극한 후 분극방법에 따른 시편의 압전특성을 조사하였으며, 열화현상을 평가하기 위한 방법으로 시편의 내부응력의 차이를 조사하였다. 이 결과 코로나 분극방법은 직류분극에 비하여 $30^{\circ}C$정도 저온에서도 최대 Kp값을 얻을 수 있었으며 열화현상이 천천히 진행되었고 절연파괴가 발생하지 않는 등의 장점이 관찰되었다. 그러나 Kp값은 직류분극의 경우가 코로나 분극에 비하여 약 9~10%정도 높은 값을 나타내었다.

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PZT 압전 세라믹스를 사용한 2중 모우드 초음파 트랜스듀서 제작 (Fabrication of dual mode ultrasonic transducers with PZT piezoelectric ceramics)

  • 김연보;노용래;남효덕
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권5호
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    • pp.572-579
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    • 1995
  • Most of conventional ultrasonic transducers are constructed to generate either longitudinal or shear waves, but not both of them. We investigate the mechanism of dual mode transducers that generate both of the longitudinal and shear waves simultaneously with single PZT element. The study is aimed to find the optimally desired cut by examining the anisotropic piezoelectric properties. Theory predicts that a mixed P/S mode transducer can be constructed using a rotated Z-cut of PZT piezoelectric ceramics. We study the performance of a PZT element as a function of its rotation angle so that its efficiency is optimized to excite the two waves as much as equally strong. The results are verified by the waveform in pulse-echo computer simulation and experiments. When the transducer is subjected to impedance analysis, it shows two thickness mode resonances, each of which being a mixed P/S thickness mode. By examining wave speeds on E transmitter delay line receiver setup, it is confirmed that the transducer can transmit and detect both longitudinal and shear wave simultaneously.

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분말 입자 크기에 따른 $(K,Na)NbO_3$계 세라믹스의 압전 특성 (The Piezoelectric properties of $(K,Na)NbO_3$-system ceramics with powder particle size)

  • 노종호;이용현;석종민;최병렬;전명표;조정호;김병익;신동욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.282-283
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    • 2006
  • 본 연구에서는 분말입자의 미립화에 따른 $(K,Na)NbO_3$(KNN) 세라믹스의 소결밀도와 압전특성을 평가하였다. 먼저 입자를 미립화 시키기 위해 planetary milling machine을 이용하였으며, 소결밀도 및 압전 특성을 측정하였다. Ball milling을 24~72시간동안 한 결과 particle size는 730~490nm 정도였다. Milling 시간이 증가할수록 입자크기는 감소하였고, 소결밀도는 particle size가 작을수록 증가하였고, $4.50g/cm^3$으로 가장 높은 밀도를 나타냈다. 또한 소결 밀도가 증가함에 따라 기계적 품질 계수(Qm) 역시 증가한 반면, particle size가 작아짐에 따라 전기기계 결합계수(Kp)는 감소하는 경황을 보였다.

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