• Title/Summary/Keyword: PMN substitution

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Piezoelectric and Dielectric Characteristics of Low Temperature Sintering PMS-PNN-PZT Ceramics According to the Amount of PNN Substitution (PNN 치환에 따른 저온소결 PMS-PMN-PZT계 세라믹스의 압전 및 유전특성)

  • Lee, Snag-Ho;Kim, Kook-Jin;Yoo, Ju-Hyun;Hong, Jae-Il
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.253-253
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    • 2007
  • 압전 액츄에이터 및 초음파진동자의 응용범위가 넒어짐에 따라 변위량, 응력 등을 개선시키기 위해 전기기계결합계수 kp 및 압전 d상수가 종전보다 큰 재료가 요구되고 있으며, 초음파진동자나 압전 모터와 같이 마찰에 의한 열손실이 많이 발생하는 액츄에이터에 적용할 큰 기계적품질계수롤 가지는 저손실 압전 액츄에이터 및 초음파진동자용 재료가 필요한 실정이다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 압전특성으로 전자세라믹스분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만, $1200^{\circ}C$이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전특성의 저하가 문제시 되고 있다. $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$는 약 $-120^{\circ}C$정도의 큐리온도룰 가지는 강유전체로 Pb(Zr, Ti)$O_3$계 세라믹스에 치환 시 유전상수와 전기기계결합계수를 개선시키는 대표적인 성분이다. 따라서 본 연구에서는 저온소결 저손실의 적층형 압전 액츄에이터를 개발하기 위해 PMS-PMN-PZT계 세라믹스에 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스를 치환하고 $Li_2CO_3$$Na_2CO_3$ ZnO를 소결조재로 사용하여 저온소결 하였으며 PNN 치환량에 따른 결과를 관찰 하였다.

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Effects of Al2O3 on the Piezoelectric Properties of Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3 Ceramics (Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3 세라믹스의 압전특성에 미치는 Al2O3의 영향)

  • Kim Mi-Jung;Kim Jae-Chang;Kim Young-Min;Ur Soon-Chul;Kim Il-Ho
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.15 no.7
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    • pp.453-457
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    • 2005
  • Piezoelectric properties of $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbZrO_3-PbTiO_3$ ceramics were investigated with $Al_2O_3$ content $(0.0-1.0 wt\%)$. The constituent phases, microstructure, electromechanical coupling factor, dielectric constant, piezoelectric charge and voltage constants were analyzed. Diffraction peaks for (002) and (200) planes were identified by X-ray diffractometer for all the specimens doped with $Al_2O_3$, indicating the MPB (morphotropic phase boundary) composition of tetragonal structures. The highest sintered density of $7.8 g/cm^3$ was obtained for $0.2wt\%\;Al_2O_3-doped$ specimen. Grain size increased by doping $Al_2O_3$ up to $0.3 wt\%$, and it decreased by more doping. Electromechanical coupling factor, dielectric constant, piezoelectric charge and voltage constants increased by doping $Al_2O_3$ up to $0.2wt\%$, and it decreased by more doping. This might result from the formation of oxygen vacancies due to defects in $O^{2-}$ ion sites and the substitution of $Al^{3+}$ ions.