• 제목/요약/키워드: 압전세라믹스

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압전체를 이용한 약품 분사용 초음파 분사 노즐 시스템 (Ultrasonic Spray Nozzle System with Piezoelectric Device for Chemicals Dispersion)

  • 고재석;김용현;김형수;조순행;최승철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.65-71
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    • 2003
  • 압전 세라믹스를 이용하여 약품 분사용 초음파분사 노즐을 제작하였다. 정수장의 혼화 공정에 사용되는 약품(응집제)의 고효율 분산을 위해 분사 노즐을 설계하였으며 압전세라믹을 최적화하였다. 제작된 초음파 약품 분사 노즐을 패키징하여 정수장의 약품 혼화 과정에 적용하여 약품사용의 고 효율화와 사용량 저감을 위한 연구를 진행하였다. 압전체는 실리콘으로 마감처리를 하였으며 Al으로 패키징하였다. 본 초음파 분사 노즐 시스템을 적용하여 혼화지에 실험한 결과 약품의 순간 혼화를 촉진시키는 기술로 투입 약품량을 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다. 초음파 발진 약품 분사시, 무발진과 비교하여 대장균 제거 효율에서 현저하게 높아졌다.

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고효율 세라믹 압전 변압기의 전기적 특성에 관한 연구 (A Study on the Electrical Properties of Highly Efficient Ceramic Piezoelectric Transformer)

  • 조현섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1229-1232
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    • 2010
  • 본 논문은 고효율 강압형 적층 압전변압기를 개발하기 위하여 저온소결 세라믹스 개발 및 적층 변압기를 제작하였다. 그리고 회로 요소로써 사용하는 PT는 인버터 설계의 일반적인 접근법을 보여주기 위한 것이다. 또한 압전기 영향의 기술(記述)은 다수의 연구에서 복잡한 방정식과 공식도 쉽게 찾을 수 있다. 특히 압전기 세라믹 EMT가 변화하지 않으며 PT기초 전기소자의 여러 가지 예는 더욱 효과적인 적층변압기의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

대변위용 액츄에이터 응용을 위한 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-PbZrO_3$ 세라믹스에서의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-PbZrO_3$ Ceramics for Actuator Applications)

  • 김창일;임은경;백종후;임종인;이영진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.228-229
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    • 2006
  • 본 연구에서는 초음파 모터 등의 고출력 액츄에이터에 응용 가능한 $04Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-6Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3$ 조성시스템에 소결온도를 달리하여 압전, 유전특성 및 미세구조에 관해 고찰하였다. 본 조성을 $1200^{\circ}C$ 온도에서 2, 4, 6, 8시간 소결하여 시편을 제조하였으며 이의 결정구조 및 미세조직을 분석하였다. 소결시간 증가에 따라 전기기계결합계수와 기계적품질계수는 증가하였으며, 압전상수는 Zr(Zr+Ti)비 0.390까지 증가하였으나 그 이상 증가함에 따라 감소하였다. 압전특성은 $1200^{\circ}C$에서 4시간 소결한 Zr=0.390인 조성에서 ${\varepsilon}_r$ = 4487, $k_p$ = 0.72. $d_{33}$ = 710, $Q_m$ =109의 우수한 특성을 나타내었다.

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외부응력에 의한 PZT압전세라믹스의 열화현상 (The Influence of External Stress on the Degradation Phenomena of PZT Ceramics)

  • 임진호;이준형;김진호;조상희
    • 한국재료학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.439-444
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    • 1994
  • 분극처리된 PZT세라믹스에 외부응력을 인가하였을때 인가되는 응력의 방향에 따른 열화기구의 차이를 조사하였다. 그 결과 분극축과 수직으로 응력을 인가할때의 열화현상은 공간전하분극의 확산으로, 분극축과 평행하게 응력을 인가할때는 분역재배열현상으로 설명하였다. 소결체의 입자 크기가 커지면 열화폭이 커짐을 알 수 있었는데 이것은 입자크기에 따른 내부응력의 차이로 해석하였다.

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$Pb(Zr_{0.56}Ti_{0.44}O_{3}+x[wt%]Cr_{2}O_{3})$세라믹스의 길이진동에 대한 온도안정성 (Temperature stability for length extensional vibration of $Pb(Zr_{0.56}Ti_{0.44}O_{3}+x[wt%]Cr_{2}O_{3})$ceramics)

  • 현덕수;한성훈;이개명
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.881-884
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    • 2000
  • Recently mobile communication fields need piezoelectric ceramic resonators and filters as possible as small. The length-extensional vibration mode of a rectangular piezoelectric cesamic plate has the advantage of the small size, but the mode has not been studied sufficiently because it was not used extensively until now. In this paper, PZT + x[wt%l $Cr_20_3$ ceramics with rhombohedra1 phase were fabricated. And temperature stability for the mode of the ceramic specimen was investigated. Contrary to our expectations, addition of the stabilizer, $Cr_20_3$ did not promote the temperature stability for the mode in the PZT ceramic specimen with rhombohedra1 phase.

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미소변위 제어용 전왜세라믹스의 특성에 관한 연구 (A study on the characteristics of electrostrictive ceramics for micro displacement control)

  • 윤광희;윤석진;홍재일;유주현;박창엽
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제3권4호
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    • pp.339-346
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    • 1990
  • 미소변위소자에 적합한 전왜세라믹스를 제조하기 위하여 0.85Pb(Zn$_{1}$3-x/MgxNb$_{2}$3/) $O_{3}$-0.10BaTi $O_{3}$-0.05PbTi $O_{3}$조성으로 Mg(mol%)를 변화시키면서 시편을 제조하고 구조적, 유전적, 전기적 특성 및 온도 안정성을 관찰하였다. 큐리온도는 Mg(mol%)가 증가함에 따라 감소하였고 Mg(mol%)가 0.15일 때 유전상수가 가장 높았으며 완만도는 -3.9, 산만도.DELTA.Tc는 21로 가장 컸다. 전계에 따른 유전상수는 감소하였고 Mg(mol%)가 증가할수록 압전정수 d$_{31}$은 감소하였으나 0.05, 0.10, 0.15일 때는 거의 일정하였다. Mg(mol%)가 0.15까지 증가함에 따라 전왜정수 Q$_{31}$은 감소하였고 그 이상에서는 Mg(mol%)가 1/3일때 가장 컸으며 ES-1시편에서의 AC 60(Hz), 11(kV/cm) 전계(electric field)에 의한 왜형을 253*$10^{-6}$을 나타냈다.

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저온소결 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 세라믹스를 이용한 두께진동모드 적층 압전 변압기의 전기적 특성 (The Electrical Properties of Thickness Vibration Mode Multilayer Piezoelectric Transformer using Low Temperature Sintering $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ Ceramics)

  • 김도형;류주현;정영호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.306-306
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    • 2007
  • 최근, LED 구동 인버터, DC-DC 컨버터, AC-DC 컨버터 및 형광등 ballaster 등의 고전압전원장치등에 압전변압기를 적용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 순수한 $PbTiO_3$는 큐리온도($490^{\circ}C$)가 높고, 기계적강도가 크며, 비유전율(약 200 정도)이 작다. 또한, 두께방향 진동의 전기기계 결합계수 ($K_t$)가 윤곽진동의 전기기계 결합계수($K_p$)보다 크므로 두께방향의 진동모드를 이용한 벌크파 진동자의 경우 윤곽진동방향으로 불요신호(spurious signal)가 적고, 작은 grain size($1\;{\mu}m$정도)로 미세가공이 가능하여 고주파 재료로 이용되고 있다. 압전변압기의 출력 전력을 향상시키기 위해서는 적층으로 제작하여야 하는데 적층 압전변압기 제작시 층간의 내부 전극이 도포된 상태에서 소결하여야 한다. 이때 소걸 온도가 높으면 Pd 함랑이 높은 전극을 사용하여야 하는데 Pd 전극의 가격이 비싸 소자의 경제성이 떨어지게 된다. 따라서 순수한 Ag 전극을 내부전극으로 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결이 가능하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 조성을 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소결이 가능한 두께방향진동모드 적층 압전변암기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다.

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다공질 압전세라믹스 PZT의 음향특성 (Acoustic Properties of Porous PZT Ceramics)

  • 주용관;박정학;최헌일;사공건
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1199-1201
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    • 1995
  • PZT powders were prepared by the molten salt synthesis method. The porous PZT was preapred from the mixture of PZT and PVA powders by BURPS(BURnout plastic Sphere) technique. The acoustic properties with various plastic sphere wt.% were studied. The acoustic impedance of porous PZT was smaller than that of single phase PZT ceramics. And the pulse-reponse of porous PZT maded transducer was significantly advanced to that of solid PZT maded transducer.

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정밀 위치제어를 위한 Piezo Actuator의 제어기 연구 및 제작 (A Controller Study and Design for Precise Piezo Actuator)

  • 이세린;김철오;임계영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1764-1765
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    • 2011
  • 피에조 액추에이터는 세라믹 소재의 압전 특성을 이용한 전기식 액추에이터로, 이에 사용되어지는 세라믹스는 전자분야의 기초재료로 다양한 연구가 이루어지고 있다. 통신기기, 의료기기, 초정밀 액추에이터, 초음파 모터 등 각종 정밀 센서와 측정 계측기기와 같이 가정용에서부터 첨단 기술 분야 까지 광범위하게 이루어지고 있다. 이와 같이 첨단 기술 분야에 각광 받고 있는 압전 소재 제품중, 본 논문에서는 국내 개발 및 시장 진입이 어려운 초정밀 액추에이터를 선택 하였으며, 전압 이송소자를 활용하기 위한 연구소단위의 연구내용을 기술하였다. 즉, 정밀 제어에 영향을 미치는 피에조의 히스테리시스를 포함한 개루프 특성을 모델링하고, 컴퓨터 시뮬레이션으로 액추에이터의 동작을 검증한 후 PID제어기를 적용하여, 이에 따른 결과와 함께 제어기를 제작하였다.

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압전변압기용 PT-PZ-PNN 세라믹스의 그레인 크기에 따른 압전특성 (The Piezoelectric Characteristics Depending on the GrainSize of the PT-PZ-PNN Ceramics)

  • 박정호;김철수;김성곤;이상렬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.815-820
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    • 2001
  • The piezoelectric properties of the PT-PZ-PNN system ceramics were investigated depending on the variati on of the grain size. The grain size was varied by sintering temperature, and additive. The effect of the grain size on the electrical, dielectric, and piezoelectric properties was studied with respect to the feasibility of the application for the piezoelectric transformer. Grain size increased as the PMW contents increased. The smaller the particle size used, the smaller the grain size obtained. Specimens are densily sintered. Dielectric and piezoelectric properties are not always improved in proportion to the grain sizes. When he particle size are fine and the grain size are increased properly with the optimum additives, the piezoelectric preperties have good values. the specimen sintered at 1200$\^{C}$ with PMW 2 mol% and MnO$\_$2/ 0.5wt% contents exhibited good piezoelectric properties for a piezoelectric transformer.

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