$(Ba_{0.85}Ca_{0.15})(Ti_{0.9}Zr_{0.1})O_3$ + 0.04 wt% $CeO_2$ lead-free ceramics were synthesized by conventional sintering process and the effect of calcination temperature on microstructure, dielectric and piezoelectric properties were investigated. Improved piezoelectric properties have been observed at $1,125^{\circ}C$ calcination temperature which show the optimal electrical properties, $k_p$~0.457, $d_{33}$~367 pC/N, $Q_m$~158 and $T_c$~$85^{\circ}C$. These results show that the piezoelectric properties can be improved by appropriate calcination temperature.
$(Ba_{0.85}Ca_{0.15})(Ti_{0.9}Zr_{0.1})O_3$ + 0.04 wt% $CeO_2$ lead-free ceramics were prepared by conventional oxide-mixed method and the effect of sintering temperature on microstructure, dielectric and piezoelectric properties were investigated. Improved piezoelectric properties have been observed at $1,400^{\circ}C$ sintering temperature which show the optimal electrical properties, $k_p{\sim}0.412$, $d_{33}{\sim}316pC/N$, $Q_m{\sim}144$, ${\varepsilon}_r{\sim}3,345$ and $T_c{\sim}85^{\circ}C$. These results show that the sintering temperature plays an important role in piezoelectric properties.
Studies on lead-free piezoelectrics have been attractive as means of meeting environmental requirements. We synthesized lead-free piezoelectric $(Bi_{1/2}Na_{1/2})TiO_3-Ba(Cu_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ (BNT-BCN) ceramics, and their dielectric, piezoelectric, and strain behavior were characterized. As BCN with a tetragonal phase was incorporated into the rhombohedral BNT lattice, the lattice constant increased. A small amount of BCN increased the density and dielectric constant forming the complete solid solution with BNT. However, BCN above 10 mol% was precipitated into a separate phase, and which was detected with XRD. In addition, EDX measurement revealed that Cu in BCN was not distributed homogeneously but was accumulated in a certain area. A lower density with a large amount of BCN was attributed to the nonsinterable property of BCN with large tetragonaliy. The dielectric constant vs the temperature change and the strain vs the electric field indicated that the ferroelectric property of BNT was diminished and paraelectric behavior was enhanced with the BCN addition. BNT-7.5BCN showed a 0.11% unimorph strain with a 9.0 kV/mm electric field with little hysteresis.
This study analyzes the phase transition behavior and electrical properties of lead-free (1-x)K0.5Na0.5NbO3-xBaZrO3 (KNN-100xBZ) piezoelectric ceramics. The stabilized crystal structures in BaZrO3-modified KNN ceramics is clarified to be pseudocubic. The polymorphic phase transition from the orthorhombic to pseudocubic phases can be observed with KNN-6BZ ceramics considering the optimized piezoelectric constant (d33). Electromechanical strain behaviors are discussed. Accordingly, the enhancement of strain value at x = 0.08 (composition) may originate from the coexistence of ferroelectric domains and polar nanoregions. A schematic of domains for KNN, KNN-8BZ, and KNN-15BZ ceramics has been proposed to describe the relationship between the stabilized relaxor and changes in electrical properties.
We investigated the sintering behavior and piezoelectric properties of lead-free $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ ceramics co-doped with excess 0.01 mol ZnO and x mol $MnO_2$, where x was varied from 0 to 0.03. Excess $MnO_2$ addition was found to retard the grain growth and densification during sintering. However, 0.005 mol $MnO_2$ addition improved the piezoelectric properties of 0.01 mol ZnO added $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ ceramics. The planar mode piezoelectric coupling coefficient, electromechanical quality factor, and piezoelectric constant $d_{33}$ of 0.01 mol ZnO and 0.005 mol $MnO_2$ added specimen were 0.40, 304, and 214 pC/N, respectively.
The 0.98 ($Na_{0.44}K_{0.52})Nb_{0.84}O_3-0.02Li_{0.04}$ ($Sb_{0.06}Ta_{0.1})O_3-0.5$ mol%CuO ceramics have been fabircated by ordinary sintering technique and the effect of various calcination method on the electrical propertis and microstructure have been studied. It was observed that the various calcination method influenced the elelctrical properties and structural properties of the 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics with the optimum piezoelectric constant ($d_{33}$) and electromechanical coupling factor ($k_p$) at room temperature of about $155{\rho}C/N$ and 0.349, respectively, from 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics sample. The curie temperature ($T_c$) of this ceramic was found at $440^{\circ}C$. The 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics are a promising lead-free piezoelectric ceramics.
In this study, we investigated the optimum calcination temperature of lead-free $0.74(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3-0.26SrTiO_3$(BNST) piezoelectric ceramics by analyzing the crystal structure, dielectric properties, and electric field-induced strain behavior. BNST ceramics prepared by conventional solid-state reaction methods at various calcination temperatures according to the industrial standard. All samples of BNST ceramics were subsequently sintered at $1,175^{\circ}C$ for 2 h. Crystal structure classification of the ceramics showed a single perovskite phase, with no second phase detectable for the samples calcined at $750^{\circ}C$ or higher. BNST samples calcined at $850^{\circ}C$ exhibited the most optimal values for itsand the common physical parameters of $density=5.518g/cm^3$, ${\varepsilon}=1,871.837$, $tan{\delta}=0.047$, and ${d_{33}}^*=874pm/V$.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
/
제13권6호
/
pp.283-286
/
2012
(1-X)$(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-XK_{5.4}Cu_{1.3}Ta_{10}O_{29}$ (NKN-KCT) lead-free piezoelectric ceramics have been synthesized by the conventional solid state sintering method, and their sinterability and piezoelectric properties were investigated. Typically, this material is sintered between 1,025 and $1,100^{\circ}C$ for 2 hours to achieve the required densification. Crystalline structures and Microstructures were analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscope. The density, dielectric constant (${\varepsilon}_r$), piezoelectric constant $d_{33}$, electromechanical coupling factor $k_p$ and mechanical quality factor $Q_m$ value of the NKN ceramics depended upon the KCT content and the sintering temperature. In particular, the KCT addition to NKN greatly improved the mechanical quality factor $Q_m$ value. The ceramic with X = 1.0 mol% sintered at $1,050^{\circ}C$ exhibited optimum properties (${\varepsilon}_r$=246, $d_{33}$=95, $k_p$=0.38 and $Q_m$=1,826). These results indicate that the ceramic is a promising candidate material for applications in lead free piezoelectric transformer and filter materials.
This study investigated the microstructure and piezoelectric properties of lead-free 0.74(Bi1/2Na1/2)TiO3-0.26SrTiO3 (BNST26) piezoelectric ceramics sintered using a microwave furnace. For comparison, specimens were also prepared using a conventional furnace sintering (CFS). Average grain sizes of 2.4 ㎛ and 3.2 ㎛ were obtained in the sample sintered at 1,100℃ for 5 min using microwave sintering (MWS) and at 1,175℃ for 2 h using CFS, respectively. To quantify the changes in the microstructures and electrical properties according to the sintering conditions, the polarization hysteresis, bipolar and unipolar strain curves, and temperature dependence of permittivity were evaluated. As a result, it was determined that the Pmax (maximum polarization), Pr (remanent polarization) and Smax (maximum strain) values tend to increase with the average grain size. Based on these results, it is concluded that the MWS method can produce lead-free ceramics with superior performance in a relatively short time compared to the conventional CFS method.
This study investigated the low temperature sintering with various templates of Bi-based lead-free piezoelectric ceramics. The effects of using CuO-coated Na0.5Bi4.5Ti4O15 templates on the sintering behavior as well as the dielectric, ferroelectric, and piezoelectric properties of Bi1/2(Na0.78K0.22)1/2TiO3 (BNKT) ceramics have been examined. In comparison with the specimens sintered with the Na0.5Bi4.5Ti4O15 templates without CuO coating, those sintered with the CuO-coated Na0.5Bi4.5Ti4O15 templates showed larger template sizes as well as a larger electric field induced strain (Smax/Emax) of 422 pm/V after sintering at temperatures as low as 975℃. These results are promising for low-cost multilayer ceramic actuator applications.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.