• 제목/요약/키워드: Pb(Ni,Nb)$O_{3}$-Pb(Zr,Ti)$O_3$

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BiFeO3 치환에 따른 PMW-PNN-PZT세라믹스의 강유전 및 압전 특성 (Ferroelectric and Piezoelectric Properties of PMW-PNN-PZT Ceramics as a Function of BiFeO3 Substitution)

  • 라철민;류주현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.577-580
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    • 2015
  • In this paper, in order to develop the composition ceramics with the outstanding piezoelectric properties, $Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.88}O_3$ ceramics substituted with $BiFeO_3$ were prepared by the conventional solid-state reaction method. The addition of small amount of $Li_2CO_3$ and $CaCO_3$ as sintering aids decreased the sintering temperature of the ceramics. The effects of $BiFeO_3$ substitution on their piezoelectric and dielectric properties were investigated. when 0.015 mol $BiFeO_3$ was substituted, the optimal physical properties of $d_{33}=590pC/N$, $E_c=8.78kV/mm$ were obtained.

ZnO 첨가에 따른 PMW-PNN-PZT 세라믹스의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of PMW-PNN-PZT Ceramics As a Function of ZnO Addition)

  • 라철민;류주현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.165-169
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    • 2015
  • In this paper, in order to develop the composition ceramics with the excellent dielectric properties, $Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.88}O_3$ ceramics were fabricated by the conventional solid-state method. The effects of ZnO addition on their microstructure and piezoelectric properties were systematically investigated. The rhombohedral-tetragonal phase coexistence has been found in the ceramics without ZnO content and then with further increasing ZnO content, specimens exhibited tetragonal phase. The optimized ZnO content formed liquid phase and aided the grain growth of specimens. When 0.4 wt% ZnO was added, the optimal physical properties ($d_{33}=422pC/N$, $d_{31}=161pC/N$, ${\varepsilon}_r=1,905$, $k_p=0.55$, $Q_m=160$) were obtained.

CeMnO3가 치환된 저온소결 PMW-PNN-PZT 세라믹스의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of Low Temperature Sintering PMW-PNN-PZT Substituted with CeMnO3)

  • 김용진;류주현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.160-164
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    • 2015
  • In this study, $(1-x)Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.88}O_3+xCeMnO_3$ (x= 0~0.02) ceramics were prepared by Columbite precursor method. The phase structure, ferroelectric and piezoelectric properties were systematically investigated. It was found that PMW-PNN-PZT possessed superior electrical properties due to its composition close to the MPB (morphotropic phase boundary). Coercive electric field of 10.05 [kV/cm] and density of 7.88 [$g/cm^3$] were obtained when the substitution amount of $CeMnO_3$ is x=0.02. In contrast, specimens with x=0.01 showed the mechanical quality factor($Q_m$) of 1,091 and the electromechanical coupling factor($k_p$) of 0.613.

$B_2O_3$ 첨가에 의한 PCW-PNN-PZT 세라믹스의 소결특성에 관한 연구 (A Study on the Sintering Properties of PCW-PNN-PZT Ceramics with $B_2O_3$)

  • 신혜경;정보람;배선기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.321-322
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    • 2007
  • In this thesis, the sintering properties and piezoelectric properties of $Pb[(Co_{0.5}W_{0.5})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.07}(Zr_{0.52}Ti_{0.48})_{0.9}]O_3+0.5[wt%]MnO_2$ ceramics has been systematically investigated as a function of the sintering temperature after manufacturing the specimens with a general method. The lattice constant from the analysis of crystal structure showed that the pychlore structure was decreased with the increase of the sintering temperature. Density was decreased by increasing $B_2O_3$. TCFr was showed its minimum variation rate of 0.35~-0.52[%] in the sintered temperature 950[$^{\circ}C$], $B_2O_3$ 3[wt%]. The electromechanical coupling coefficient (Kp) showed its maximum of 31.116[%] in the sintered temperature 1050[$^{\circ}C$], and its minimum of 20.220[%] in the sintered temperature 1150[$^{\circ}C$].

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하소온도변화에 따른 초음파절삭기용 PMN-PNN-PZT 세라믹스의 압전 및 유전 특성 (Piezoelectric and Dielectric Properties of PMN-PNN-PZT Ceramics for Ultrasonic Generator with Calcination Temperature)

  • 류주현;김승원;서동희;이은섭;최낙구;정회승
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.152-156
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    • 2017
  • In this paper, $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.07}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.10}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.83}O_3$ ceramics were fabricated by the conventional solid state method to obtain excellent dielectric properties for ultrasonic generators. The effects of 2nd calcination temperature on their microstructure and piezoelectric properties were systematically investigated. The tetragonality increased in the ceramics when 2nd calcination temperature increased to the optimized temperature at $750^{\circ}C$. At that temperature, excellent physical properties ($d_{33}=352\;pC/N$, ${\varepsilon}_r=1,687$, $k_p=0.570$, $Q_m=1,640$) were obtained for ultrasonic generator application.

PMW-PNN-PZT 세라믹스의 Bismuth 치환에 따른 미세구조 및 압전 특성 (Microstructure and Piezoelectric Properties of PMW-PNN-PZT Ceramics with Bismuth Substitution)

  • 김용진;류주현;신동찬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.332-336
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    • 2016
  • In this study, in order to develop the composition ceramics for ultrasonic sensor with high $d_{33}*g_{33}$, $Pb_{1-3x/2}Bix(Mg_{1/2}W_{1/2})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.88}O_3$(PMW-PNN-PZT) system ceramics were prepared using CuO as sintering aids. And then, their microstructure, piezoelectric and dielectric characteristics were systemetically investigated with bismuth substitution. The PMW-PNN-PZT ceramic specimens could be sintered at sintering temperature of $940^{\circ}C$ by adding sintering aids. At x=0.015 specimen, the density, electromechanical coupling factor($k_p$), dielectric constant, piezoelectric constant($d_{33}$) and piezoelectric figure of merit($d_{33}*g_{33}$) indicated the optimal properties of $7.90g/cm^3$, 0.67, 2,511, 628 pC/N, and $17.7pm^2/N$, respectively, for duplex ultrasonic sensor application.

광주지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 지구화학적 연구 (Geochemical Study on Geological Groups of Stream Sediments in the Gwangju Area)

  • 김종균;박영석
    • 자원환경지질
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    • 제38권4호
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    • pp.481-492
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    • 2005
  • 이 연구에서는 광주지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 지구화학적 특성에 대해 규명 하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료 104개를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰다. 화학분석을 위한 시료는 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였고, XRF ICP-AES, NAA분석을 실시하였다. 연구지역 하상퇴적물에 대해, 지질집단별 지구화학적 특성 비교와 기존 암석에 대한 연구에서 얻어진 암석화학적인 특성과의 비교를 위해, 선캠브리아기 화강편마암 지역, 쥬라기 화강암 지역, 백악기 화순안산암 지역으로 분리하였다 광주지역 하상퇴적물의 주성분원소 함량은 $SiO_2\;51.89\~70.63\;wt.\%,\;Al_2O-3\;12.91\~21.95\;wt.\%,\;Fe_2O_3\;3.22\~9.89\;wt.\%,\;K_2O\;1.85\~4.49\;wt.\%,\;MgO\;0.68\~2.90\;wt.\%,\;Na_2O\;0.48\~2.34\;wt.\%,\;CaO\;0.42\~6.72\;wt.\%,\;TiO_2\;0.53\~l.32\;wt.\%,\;P_2O_5\;0.06~0.51\;wt.\%\;and\;MnO\;0.05\~0.69\;wt.\%.$이다. 하상퇴적물과 암석에 대한 AMF 삼각도에서, 암석은 칼크-알칼리계열에 도시되는데 비하여, 하상퇴적물은 솔레아이트 계열과 칼크-알칼리계열의 경계부위에 도시된다. 이는 $Fe_2O_3$ 함량이 암석에서보다 하상퇴적물에 더 많이 함유되어 있는 것과 관련이 있는 것으로 보인다. $SiO_2$에 대한 $K_2O+Na_2O$의 비교그림에서, 하상퇴적물은 암석에서와 같이 subalkaline 계열에 점시된다. 하상퇴적물의 미량성분원소 및 희토류 원소 함량은 $Ba 590\~2170ppm$, Be$1\~2.4$ppm, Cu $13\~179ppm$, Nb $20\~34ppm$, Ni$10\~50ppm$, Pb $17\~30$ppm, Sr $70\~1025$ ppm, V$42\~135$ ppm, Zr$45\~171$ ppm, Li$19\~77$ppm, Co$4.3\~19.3$ppm, Cr$28\~131$ppm, Cs$3.1\~17.6$ ppm, Hf $5\~27.6$ ppm, Rb $388\~202$ ppm, Sb$0.2\~l.2$ ppm, Sc$6.4\~17$ ppm, Zn $47\~389$ ppm, Pa $8.8\~68.8$ ppm, Ce$62\~272$ppm, Eu$1\~2.7$ppm and Yb$0.9\~6$ppm의 범위를 보인다.

PZN-PNN-PZT계 압전 조성에서 PZN 함량과 Sr Doping이 압전 특성에 미치는 영향 (The Effects of PZT Ratio and Sr Doping on the Piezoelectric Properties in PZN-PNN-PZT)

  • 최정식;이창현;신효순;여동훈;이준형
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제31권1호
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    • pp.19-23
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    • 2018
  • In a Pb-included piezoelectric composition, $Sr_yPb_{1-y}[(Zn_{1/3}Nb_{2/3})_x-(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.2}-(Zr_{0.46}Ti_{0.54})_{0.8-x}]O_3$ was selected in order to attain high piezoelectric properties. According to the PZN ratio (x) and the amount of Sr doping (y), the crystal structure, microstructure and piezoelectric properties were measured and evaluated. In the case of Sr 4 mol% doping, the piezoelectric properties were the highest for a PZN ratio of 0.1. In this condition, the grain size was larger and the intensity was higher. With the PZN ratio fixed and varying the Sr doping, the piezoelectric properties increased until 10 mol% doping and then decreased for over 12 mol% doping. In the case of x=0.1 and y=10 mol%, the best piezoelectric properties were obtained, i.e., $d_{33}=660pC/N$ and $k_p=68.5%$, and these values seem to be related to the grain size and crystal structure.

분극 시간에 따른 압전 페인트 센서의 압전 특성 연구 (Study on Piezoelectric Characteristics of Piezoelectric Paint Sensor According to Poling Time)

  • 한대현;박승복;강래형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1069-1074
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    • 2014
  • 본 논문에서는 분극 시간에 따라 압전 페인트 센서의 특성이 어떻게 변하는지 평가하고, 그 결과를 기술하였다. 연구에 사용된 압전 페인트 센서는 유연 압전 재료인 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,Ti)O_2$ (PNN-PZT)와 에폭시 수지를 무게비 1:1로 혼합하여 제작하였다. 센서 시편은 몰드를 사용하여 $40{\times}10{\times}1mm^3$ 크기로 제작하였고, 윗면과 아랫면에 실버 페이스트를 사용하여 전극을 제작하였다. 분극 작업 시 온도는 상온으로, 분극 전계는 4kV/mm 고정한 상태에서 분극 시간을 달리함으로써 분극 조건을 달리하였다. 분극 특성은 충격 망치를 이용하여 충격을 시편에 가했을 때 충격 망치에서 측정되는 힘과 압전 페인트 센서에서 출력되는 전압을 비교하여 살펴보았다. 그 결과, 상온에서 분극 전계가 4kV/mm인 경우, 30분 정도 분극 처리를 한 경우 가장 최적의 분극 조건임을 확인하였다.

기반암에 따른 청풍지역 하상퇴적물의 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Stream Sediments Based on Bed Rocks in the Cheongpung Area)

  • 박영석;박대우;김종균;송영상;이장존
    • 자원환경지질
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    • 제39권6호
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    • pp.675-687
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    • 2006
  • 이 연구에서는 청풍지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 규명을 통해, 주성분원소 및 미량원소에 대한 청풍지역의 자연배경치를 제시하고, 지구화학적 재해에 대해 예견하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰으며, 화학적 분석을 위해 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였다. 주성분원소 및 미량성분원소는 XRD, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 분석하였다. 청풍지역 하상퇴적물의 기반암에 따른 지질집단별 지구화학적 특성 비교를 위해, 화강암질편마암지역, 메타텍틱편마암지역, 다도응회암지역, 유치역암 지역, 능주용암지역으로 분류하였다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 주성분원소 함량은 $SiO_2\;47.31{\sim}72.81\;wt.%,\;Al_2O_3 \;11.26{\sim}21.88\;wt.%,\;Fe_2O_3\;2.83{\sim}8.39\;wt.%,\;CaO\;0.34{\sim}7.54\;wt.%,\;MgO\; 0.55{\sim}3.59\;wt.%,\;K_2O\;1.71{\sim}4.31\;wt.%,\;Na_2O\;0.56{\sim}2.28\;wt.%,\;TiO_2\;0.46{\sim}1.24\;wt.%,\;MnO\;0.04{\sim}0.27\;wt.%,\;P_2O_5\;0.02{\sim}0.45\;wt.%$이다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 미량성분원소 및 희토류원소 함량은 $Ba\;700ppm{\sim}8990ppm,\;Be\;1.0{\sim}3.50ppm,\;Cu\;6.20{\sim}60ppm,\;Nb\;12{\sim}28ppm,\;Ni\;4.4{\sim}61ppm,\;Pb\;13{\sim}34ppm,\;Sr\;65{\sim}787ppm,\;V\;4{\sim}98ppm,\;Zr\;32{\sim}164ppm,\;Li\;21{\sim}827ppm,\;Co\;3.68{\sim}65ppm,\;Cr\;16.7{\sim}409ppm,\;Cs\;72{\sim}37.1ppm,\;Hf\;4.99{\sim}49.2ppm,\;Rb\;71.9{\sim}649ppm,\;Sb\;0.16{\sim}5.03ppm,\;Sc\;4.97{\sim}5ppm,\;Zn\;26.3{\sim}375ppm,\;Ce\;60.6{\sim}373ppm,\;Eu\;0.82{\sim}6ppm,\;Yb\;0.71{\sim}10ppm$의 범위를 보였다.