In this study piezoelectric and dielectric properties of Pb(Mn$\sub$1/3/Nb$\sub$2/3/)O$_3$-Pb(Zr,Ti)O$_3$ ceramics were investigated with Pb(Ni$\sub$1/3/Nb$\sub$2/3/)O$_3$ substitution. As the Pb(Ni$\sub$1/3/Nb$\sub$2/3/)O$_3$) substitution was increased, dielectric constant and electromechanical coupling factor (kp) were increased while mechanical quality factor decreased.
In this paper, the electrical and dielectrical properties were investigated in Pb(Zr,Ti)O$_3$-Pb(Mn,Nb)O$_3$ ceramics which are manufactured with the substitution of Ba in site Pb. In older to increase the del and Kp , Ba was substitued to site Pb from 0 to 0.1 by 0.02 mol%. As the Ba substitution is increased, dielectric constant is increased and electricmachanical coupling factor showed the maximum value at Ba 0.06mol% and the mechanical qualify factor is decreased and the tetragonality and the grain size are decreased as the Ba substitution.
In this study, the structural, dielectric and piezoelectric properties of $Pb[(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_x-(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09-x}-(Zn_{0.505}Ti_{0.495)_0.91]O_3$ (x=0, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05) system ceramics were investigated to develop the composition ceramics for piezoelectric transformer. All the specimens were sintered at $1250^{\circ}C$ and its physical properties were measured, and the results are as follows : With increasing PNN substitution for PMN-PZT system, dielectric constant was increased and electro-mechanical coupling factor($k_p$) was increased to 0.62 at 5 mol% while mechanical quality factor(Qm) was decreased.
Piezoelectric Actuator samples were fabricated using PMN-PT-PZ ceramics with Barium substitution, and the strain properties of them were investigated. The tartest Piezoelectric coefficient and electromechanical coupling coefficient were observed at the sintering temperature $1250^{\circ}C$, Barium 5mol%. In the case of Multilayered specimens, they showed considerable strain and small hysteresis than single round type.
In this study, the structural, dielectric and piezielectric properities of $xPb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-(0.5-x)Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.5Pb(Zr_{0.3}Ti_{0.7})O_3$ ceramics were investigated with the substitution of $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3$. The results showed that the substitution of the $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3$ was effective in increasing the dielectric constant and electromechanical coupling factor $(K_p)$. The dielectric constant, dielectric loss and Kp showed the highest values of 4293, 2.4%, 0.59 relatively, when the substitution of amount of $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3$ was 5 mol%.
In this study, in order to develop low temperature sintering ceramics for multilayer piezoelectric actuator, 0.07Pb$(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}-xPb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}-(0.93-x)Pb(Zr,Ti)O_{3}$ ceramics system were fabricated using $Li_{2}CO_{3}-Bi_{2}O_{3}$-CuO sintering aids and the specimens were sintered at $930^{\circ}C$. Thereafter their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated with the amount of PNN substitution. At 9[mol%] PNN substitution, electromechanical coupling factor (kp), mechanical quality factor (Qm) and piezoelectric constant ($d_{33}$) showed the optimum value of 0.60, 1323 and 387pC/N, respectively.
In this study, in order to develop low temperature sintering piezoelectric ceramics for LTCC (Low-Temperature Cofired Ceramic) multilayer piezoelectric actuator, PMW-PMN-PZT ceramics using $0.2wt%\; Li_2CO_3$ and $0.25wt%\;CaCO_3$ as sintering aids were investigated according to the varation of PMW substution. Composition ceramics could be sintered at $900^{\circ}C$ by adding sintering aids. As the amount of PMW substitution increased, the crystal structure of PMW-PMN-PZT ceramics moved from tetragonal phase to rhombohedral phase gradually, and MPB(Morphotrophic Phase Boundary) region appeared at 2 mol% PMW substitution. At the sintering temperature of $900^{\circ}C$, the density, electromechanical coupling factor(kp), mechanical quality factor(Qm), dielectric constant(${\epsilon}r$), piezoelectric constant(d33) and Curie temperature(Tc) of 2 mol% PMW substituted PMW-PMN-PZT ceramics showed the optimal values of $7.88g/cm^3$, 0.58, 1002, 1264, 352 pC/N and $336^{\circ}C$, respectively, for LTCC multilayer piezoelectric actuator application.
In this study, in order to develop low temperature sintering ceramics for multilayer piezoelectric actuator, $0.07Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-xPb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-(0.93-x)Pb(Zr,Ti)O_3$ ceramics system were fabricated using $Li_2CO_3-Bi_2O_3-CuO$ sintering aids and the specimens were sintered at $930^{\circ}C$. Thereafter, their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the amount of PNN substitution. At 9 mol% PNN substitution, density, electromechanical coupling factor ($k_p$), dielectric constant, mechanical quality factor ($Q_m$) and piezoelectric constant ($d_{33}$) showed the optimum value of $7.86g/cm^3$, 0.60, 1640, 1323 and 387 pC/N, respectively. It is considered that these values are suitable for piezoelectric divece application such ad multilayer piezoelectric actuator and ultrasonic vibrator with pure Ag internal electrode.
Dielectric and piezoelectric properties of PMN-PZT ceramics with a high mechanical quality factor$(Q_m)$ and a low temperature sintering temperature were investigated as a function of PZN substitution in order to develop multilayer piezoelectric transformer for AC-DC converter. Multilayer piezoelectric transformers were subsequently manufactured using the PMN-PZN-PZT ceramic offering the optimal behavior and then the electrical performance were invetigated. At the sintering temperature of $940^{\circ}C$, density, electromechanical coupling factor$(k_p)$, mechanical qualify factor$(Q_m)$ and dielectric constant$(\varepsilon_r)$ of 8 mol% PZN substituted specimen were $7.73g/cm^3$, 0.524, 1573 and 1455, respectively. The PZN substitution caused a increase in the dielectric constant and the electromechnical coupling factor. The voltage step-up ratio of multilayer piezoelectric transformer showed the maximum value at near the resonant frequency of 76.55 kHz and increased according to the increase of load resistance. The multilayer piezoelectric transformer with the output impedance coincided with the load resistance showed the temperature increase of less than $20^{\circ}C$ at the output power of 10 W. Based on the results, the manufactured multilayer transformer using the low temperature sintered PMN-PZN-PZT ceramics can be stably driven for both step-up and down transformers.
In this study, multilayer piezoelectric transformer were manufactured using the PZN-PMN-PZT ceramic and then the electrical characteristics were investigated. The voltage step-up ratio of multilayer piezoelectric transformer showed the maximum value in the vicinity of 78.16kHz and increased according to the increase of load resistance. When the output impedance coincided with the load resistance, piezoelectric transformer showed the temperature increase of about $20^{\circ}C$ at the output power of 12W. The results, the multilayer transformer manufactured using the low temperature sintered PZN-PMN-PZT ceramics can be stably driven for step-up transformers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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