Piezoelectric properties of PSNZT ceramics with Mn electronic valence

PSNZT계 세라믹스에서 Mn전자가 변화에 따른 압전 특성

  • Suk, Jong-Min (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Lee, Moon-Seok (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Lee, Yong-Hyun (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Hur, Geun (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Choi, Chal-Hee (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Lee, Young-Hwan (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Cho, Jeong-Ho (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Kim, Byung-Ik (Advanced Materials and Components Lab, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Ko, Tae-Gyung (Smart Funtional Materials Lab, Inha University)
  • Published : 2005.11.10

Abstract

PSNZT계 압전 세라믹스는 압전 특성을 개량하고, 여러 가지 응용 분야의 요구를 만족할 특성을 얻기 위해 Mn을 포함하는 첨가물에 관한 연구를 하였다. Mn을 포함하는 산화물은 기계적 품질계수($Q_m$)를 높이는 강화제로 널리 활용되고 있으며, $Mn^{4+}$를 갖는 $MnO_2$가 가장 많이 사용되고 있다. 산화물에서 Mn 전자가는 여러 상태 인데, 이런 전자가의 변화가 압전 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Mn 전자가에 따라서 소결체의 미세구조는 $MnCO_3$$Mn_3O_4$경우 입자크기가 10${\mu}m$정도였으며, $Mn_2O_3$$MnO_2$의 입자크기는 $1\sim5{\mu}m$정도로 불규칙하였다. 전반적으로 소결체는 밀도가 $7.75g/cm^2$이상이었고, 치밀하였다. $MnCO_3$경우 전기기계 결합계수는 56%이고, $MnO_2$경우 기계적 품질계수는 2000이상이었다.

Keywords