• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.191-191
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• 2008

강유전성 세라믹스 재료로써는 PZT계열의 세라믹재료가 널리 쓰이고 있다. 이는 우수한 유전 및 압전특성을 가지고 있으나, PbO을 다량 함유하고 있어 $1000^{\circ}C$이상에서 PbO가 급격하게 휘발되는 성질 때문에 조성의 변동이 생겨 재현성이 어려우며 이를 방지하기 위하여 PbO를 과잉 첨가시키기 때문에 PbO휘발로 인한 강한 독성이 인체에 유해하고, 비환경 친화적인 물질로 최근에는 환경문제가 대두됨에 따라 대체 또는 보완 할 수 있는 방안에 검토되고 있다. 본 연구는 그 해결책의 한 방안으로 압전특성이 우수한 $(Pb_{0.94}Sr_{0.06})[(Ni_{1/2}W_{1/2})_{0.02}(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.07}(Zr_{0.51}Ti_{0.49})_{0.91}]O_3$계 조성을 설계하고 Glass frit(0~1.1 wt%)를 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하고 $1000^{\circ}C$ 이하의 저온에서 소결하여 유전 및 압전 특성을 평가하였다. 실험방법은 일반적인 세라믹스 제조공정으로 24시간 ball milling하고 $850^{\circ}C$에서 2시간 하소 후 Glass frit를 소결조제로 소랑 첨가하여 $1000^{\circ}C$ 이하 온도에서 소결을 진행하여 각 소결온도에 따른 유전 및 압전 특성을 평가하였다. 최종 소결된 시편의 밀도와 수축율을 분석하여 최적의 소결온도를 확립하였으며 XRD분석을 통해 perovskite구조를 확인하고 미세구조확인을 위해 SEM으로 관찰하였다. 압전 특성을 평가하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제5권1호
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• pp.111-121
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• 1992

본 연구는 Pb( $Co_{1}$3/Nb$_{2}$3/) $O_{3}$-PbTi $O_{3}$-PbZr $O_{3}$계 압전세라믹스의 조성에 따른 착화소자특성과 기계적응력 인가시의 압전열화현상에 대하여 조사하였다. 그 결과 상경계 조성에서 소결밀도, $K_{33}$ 및 출력전압이 최고치를 나타내었으며 능방정계조성에서는 조성의 변화에 따른 소결 및 전기적특성의 변화는 정방정계조성에 비하여 작았다. 기계적 응력 인가시의 압전퇴화현상은 분역의 재배열로 설명할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.27-28
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• 2005

본 연구에서는$Cr_2O_3$ 와 $Nb_2O_5$ 를 첨가한 $Pb(Zr_{0.54}Ti_{0.48})O_3$ 세라믹스에서 $Nb_2O_5$ 첨가량에 따른 소결 및 압전, 유전특성을 조사하였다. $Pb(Zr_{0.54}Ti_{0.48})O_3$ + 0.2 wt% $Cr_2O_3$ + wt% $Nb_2O_5$ ($0.{\sim}2wt.%$)의 첨가량에 따른 압전, 유전특성 및 미세구조에 관해 연구하였다. 본조성에서 $Nb_2O_5$ 첨가량이 증가함에 따라 입경의 크기는 증가하였으며, 0.5 wt% $Nb_2O_5$ 첨가조성에서 $4\sim5\mu m$의 최대 평균입경을 보이다가 그 이상의 첨가 조성에서 급격히 감소하였다. 유전상수와 kp 는 $Nb_2O_5$ 첨가량이 1.0 wt% 조성까지 증가하였다가 그 이상 조성에서 감소하였다. $Nb_2O_5$ 첨가량이 증가함에 따라 삼방정(rhombohedral)구조에서 정방정(tetragonal)구조로 상전이 일어났으며, 본 조성의 상경계 영역인 0.5 wt% 조성에서 $\varepsilon_r$ = 730, $k_p$ = 0.72, $d_{33}$ = 450, $g_{33}$ = 70의 우수한 압전 특성을 나타내었다. 이러한 조성은 접촉센서용 복합압전소재의 실용가능성을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 제5회 영호남 학술대회 논문집
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• pp.39-39
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• 2003

텅스텐브론즈 세라믹스의 결정구조는 산소 팔면체를 뼈대로 각각 다른 형태의 A, C, B 양이온 자리로 이루어져 있다. A, C의 양이온 자리는 알카리 이온 또는 알카리 토금속 이온으로 채워지며, B 자리는 Nb 또는 Ta 이온으로 채워지게 된다. 이 중 A와 C 자리가 채워지는 정도로 unfilled, filled, completely filled 텅스텐브론즈로 나누어지게 된다. completely filled 텅스텐브론즈의 대표적인 물질인 $K_3Li_2Nb_5O_{15}$(KLN)는 전광특성, 비선형 광학특성으로 인하여 다양한 광소자로의 응용과 압전 특성, 초전 특성을 이용한 압전 소자로의 응용이 가능한 재료로 보고되고 있다. 하지만 이러한 꽉 찬 결정구조로 인하여 KLN의 경우 한정된 고용영역을 가지고 있어 물리적 성질의 변화가 제한되어 있는데, 이를 극복하기 위한 여러 가지 시도가 있었다. 이 중 A 자리와 C 자리를 치환하는 연구는 많이 알려져 있으나 치환시 빈 자리를 수반하는 경우가 대부분이다. 반면, B 자리를 치환하는 연구는 Nb를 Ta로 치환하는 경우가 알려져 있는데 이 경우 결정내에 빈자리가 생성되지 않는다. 이들 연구는 모두 단결정의 경우에 국한되어 있으며 단결정 제조시에는 조성을 정확히 조정하기 어렵고, 냉각시 crack이 발생하는 등의 문제를 가지고 있어 그 응용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 KLN 다결정 세라믹스에서 Nb를 Ta으로 치환하여 치환에 따른 상변화와 치밀화 거동, 그리고 이에 따른 전기적 특성을 조사하여 이들 간의 상관관계를 조사하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.323-323
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• 2010

PNN-PZT계 세라믹스를 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.4}(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{0.6}O_3$ 조성으로 설계하고, 이에 낮은 융점의 NiO를 1wt% 첨가하여 저온소결 특성을 평가하였다. 일반적인 세라믹 분말 소결법을 이용하여 시편을 제작하였으며, 이때의 소결온도는 $850{\sim}105^{\circ}C$ 범위에서 변화시켰다. 소결체의 압전 및 유전적 특성을 평가를 하고. SEM 및 XRD를 이용한 미세구조 및 상 분석도 수행하였다. 이러한 실험 결과, PNN-PZT 세라믹은 NiO의 첨가로 $1000^{\circ}C$ 정도에서도 저온소결이 가능한 것을 확인하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제10권9호
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• pp.889-894
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• 1997

A miniaturized wind-mill type ultrasonic motor which has diameter in 12.7 mm and thickness in 2.0mm using PMN-PZT piezoelectric ceramics was fabricated. The wind-mill type ultrasonic motors has only three plate and of two wind-mill shape slotted metal endcaps a rotor whose end is hollowed out so that its periphery fits with the shape of the stator and a bearing to guide the rotor. A Finite Element Analysis was carried out to obtain the endcaps behavior under a radial displacement change of piezoelectric disk and to optimize the structure of the number of slots. Increasing the applied voltage the revolution speed of ultrasonic motors was increased. The maximum speed of 700 rpm and the maximum torque of 0.22 nN·m of the wind-mill type ultrasonic motors were obtained.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권5호
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• pp.417-424
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• 1994

PbNb$_{2}$O$_{6}$ piezoelectric ceramics have good properties, but the applications of them have been limited due to the problems of microstructures. In the present study, effects of additives on the phase stability, microstructure, and electrical proper-ties of ferroetectric phase were investigated. La$_{2}$O$_{3}$, Nd$_{2}$O$_{3}$ and Sm$_{2}$O$_{3}$ were added with the amounts of 1, 3, 5 mol% respectively. The results showed that single orthorhombic(ferroelectric phase) phase compared with the mixed phase of pure PbNb2O6 was obtained. In the case of 5 mol% Nd$_{2}$O$_{3}$ addition, relative density of >95% and dense microstructure with -2.mu.m grain size were obtained.d.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1713-1716
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• 1999

PSN-PT 2성분계 압전세라믹스의 상도로부터 유전적, 압전적 특성이 양호한 MPB (Morphotropic phase boundary)부근의 조성을 선택하여 도너 도펀트인 $Nb_2O_5$와 억셉터 도펀트인 $Fe_2O_3$를 각각 $0{\sim}9wt%$ 첨가하여 유전특성을 비교, 연구해보았다 시편모두 $1250^{\circ}C$이상에서 이론밀도의 96%이상의 값을 얻을 수 있었고 상온, 1kHz에서 $Fe_2O_3$의 경우 0.1wt% 첨가된 시편에서 ${\varepsilon}_r=2054$의 최대 비유전율이 나타났으며, 0.7wt% 첨가된 시편에서는 $tan{\delta}$=0.49%의 최소 유전 손실값을 얻었다. 도펀트가 첨가됨에 따라 ${\varepsilon}_r$는 점점 감소하는 경향을 보였으며 큐리온도 Tc는 $Fe_2O_3$의 경우에서 더 큰 값이 나타났다. $Nb_2O_5$의 경우 도펀트의 증가에 따라 완만한 Relaxor의 형태로 나타났다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권4호
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• pp.415-421
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• 1996

본 고에서는 고온센서용 압전체가 필요하고 실용화할 수 있는 다결정 압전세라믹스 및 박막재료가 요구되는 점을 감안하여 고온에서도 사용할 수 있는 단결정 $A_{2}$B$_{2}$O$_{2}$형의 성장과 그 전기적 특성 및 최근 개발을 시도하고 있는 다결정 $A_{2}$B$_{2}$O$_{2}$형 압전체에 대한 지금까지의 개발동향을 문헌소개와 함께 필자의 연구결과 일부도 보고하며 아울러 박막화의 가능성도 제시하고자 한다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 춘계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.43.1-43
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• 2003