Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference (한국전기전자재료학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers (한국전기전자재료학회)
권호 표지

Effect of $Cr_2O_3$ and $Nb_2O_5$ Additives on the Microstructure and Piezoelectric Properties of PZT Ceramics for Piezoelectric Composite Sensor

압전복합센서용 PZT 세라믹스의 미세구조 및 압전특성에 미치는 $Cr_2O_3$ 와 $Nb_2O_5$ 첨가효과

  • Paik, Jong-Hoo (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET)) ;
  • Eom, Heyung-Keun (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET)) ;
  • Lim, Eun-Kyeong (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET)) ;
  • Kim, Chang-Il (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET)) ;
  • Lee, Mi-Jae (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET)) ;
  • Choi, Byung-Hyun (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET)) ;
  • Kim, Sei-Ki (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology (KICET))
  • Published : 2005.11.10
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Abstract

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.

Keywords