• 제목/요약/키워드: $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3 PbZrO_3$

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PERFORMANCE OF MULTILAYER CERAMIC ACTUATOR BY CONSIDERING THE SHAPE EFFECT

  • 위상봉
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.594-597
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    • 2003
  • In the present study, the piezoelectricity and polarization of multilayer ceramic actuator, being designed to stack PMN-PZ-PT ceramic layers and Ag-Pd electrode layers alternatively, were investigated under a consideration of geometric factor, the volume ratio of the ceramic to the electrode layers. The actuators were fabricated by tape casting of 0.2Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.38PbZrO3-0.42PbTiO3 followed by lamination and burnout & co-firing processes. The actuators of 10 10 0.62 nm3 in size were formed in a way that 60 200 m thick ceramics were stacked alternatively with 5 m thick electrode layer. Increases in polarization and electric field-induced displacement with thickness of the ceramic layer were attributed to change of 90o/180o domain ratio, which was affected by interlayer internal stress. The piezoelectricity and actuation behaviors were found to depend upon the volume ratio (or thickness ratio) of ceramic to electrode layers.

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기반암에 따른 나주지역 하상퇴적물의 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Stream Sediments Based on Bed Rocks in the Naju Area, Korea)

  • 박영석;김종균;정용화
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.49-60
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    • 2006
  • 본 연구는 나주지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 연구이다. 이를 위해 1차 수계를 대상으로 139개의 하상퇴적물 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 실험실에서 자연 건조시켰으며, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 화학분석을 실시하였다. 기반암에 따른 지구화학적 특성을 알아보기 위하여, 화강암질편마암 지역, 편암류 지역, 화강암류 지역, 사질암 지역, 응회암 지역, 안산암 지역, 유문암 지역으로 분류하였다. 나주지역 하상퇴적물의 지질집단별 주성분원소 평균함량은 $SiO_2\;58.37{\sim}66.06wt.%,\;Al_2O_3\;13.98{\sim}18.41wt.%,\;Fe_2O_3\;4.09{\sim}6.10wt.%,\;CaO\;0.54{\sim}1.33wt.%,\;MgO\;0.86{\sim}1.34wt.%,\;K_2O\;2.38{\sim}4.01wt.%,\;Na_2O\;0.90{\sim}1.32wt.%,\;TiO_2\;0.82{\sim}1.03wt.%,\;MnO\;0.09{\sim}0.15wt.%,\;P_2O_5\;0.11{\sim}0.18wt.%$이다. 주성분원소의 평균함량 비교에서 $Al_2O_3$$K_2O$는 화강암질편마암 지역에서, $Fe_2O_3,\;CaO,\;P_2O_5$는 응회암 지역에서, MgO와 $TiO_2$는 안산암 지역에서, $Na_2O$는 유문암 지역에서 높고, $SiO_2$와 MnO 함량은 사질암 지역에서 약간 높다. 미량성분 및 희토류원소의 지질집단별 평균함량은 $Ba\;1278{\sim}1469ppm,\;Be\;1.1{\sim}1.5ppm,\;Cu\;18{\sim}25ppm,\;Nb\;25{\sim}37ppm,\;Ni\;16{\sim}25ppm,\;Pb\;21{\sim}28ppm,\;Sr\;83{\sim}155ppm,\;V\;64{\sim}98ppm,\;Zr\;83{\sim}146ppm,\;Li\;32{\sim}45ppm,\;Co\;7.2{\sim}12.7ppm,\;Cr\;37{\sim}76ppm,\;Cs\;4.8{\sim}9.1ppm,\;Hf\;7.5{\sim}25ppm,\;Rb\;88{\sim}178ppm,\;Sc\;7.7{\sim}12.6ppm,\;Zn\;83{\sim}143ppm,\;Pa\;11.3{\sim}37ppm,\;Ce\;69{\sim}206ppm,\;Eu\;1.1{\sim}1.5ppm,\;Yb\;1.8{\sim}4.4ppm$이다. Pb, Li, Cs, Hf, Rb, Sb, Pa, Ce, Eu, Yb 평균함량은 화강암질편마암 지역에서, Ba, Co, Cr 평균함량은 편암류 지역에서, Nb, Ni, Zr 평균함량은 사질암 지역에서, Sr 평균함량은 응회암 지역에서 높고, Be, Cu, V, Sc, Zn 평균함량은 안산암 지역에서 다른 지질집단에서 보다 높다.

Sr이 치환된 PMN-PT-PZ 계 세라믹스를 이용한 압전 발음체에 관한 연구 (A Study on the Piezoelectric Sounder Using the PMN-PT-PZ with Sr Sustitutions)

  • 유학수;백동수;강진규;박창엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.293-295
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    • 1991
  • In this study, we investigated the possibilty that $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-PbZrO_3$ ceramics with strontium substitutions could be used for piezoelectric sounders. Piezoelectric buzzer is one of them. By partially substituting Sr for Ph, dielectric constants had values greater than 2000, the value proper piezoelectric buzzer, piezoelectric constant($d_{31}$) had a maximum value, 298 $[10^{-12}C/N]$, at the Sr 5 mol % substitution. Sound level of piezoelectric buzzer had the highest value of 91 dB at the Sr 5 mol % substitution.

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역사시대에 분화한 백두산 화산재의 화학 성분 (Geochemical Composition of Volcanic Ash from Historical Eruptions of Mt. Baekdu, Korea)

  • 윤성효;고정선;장철우
    • 암석학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.37-47
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    • 2018
  • 백두산에서 역사시대에 분화한 화산재의 시료에 대하여 다양한 방법으로 주성분과 미량성분을 분석하였다. 화산재의 주성분 원소 함량은 $SiO_2$ 58.8~71.1 wt.%, $Al_2O_3$ 9.6~16.8 wt.%, ${Fe_2O_3}^T$ 4.5~6.9 wt.%, MgO 0.1~1.7 wt.%, CaO 0.3~1.6 wt.%, $Na_2O$ 5.2~6.3 wt.%, $K_2O$ 4.3~5.9 wt.% 그리고 $TiO_2$ 1.2 wt.%이하로 분석되었다. Ba, Cu, Cr. Co, Ni, Sr, V, Zn와 Zr을 포함하는 32개 미량원소가 분석되었는데, 이들 화산재는 일부 미량원소와 경희토류 원소의 부화정도에 따라 두 그룹(그룹 A, 그룹 B)으로 구분되며, 그룹 A에는 1천년 전의 밀레니엄 분화물, 1668년과 1903년 분화물이, 그룹 B에는 1702년 분화물이 해당된다. 중금속원소인 Cu, Co, Zn, Mn 등은 소량 함유되어 나타난다. 백두산 화산재는, 섭입대 기원의 일본 사쿠라지마 화산의 화산재와 비교하여, 미량성분원소 중 Y, Nb, Pb, U, Sc, V, Ni 그리고 Cu 함량은 낮게 나타나며, Zr, Ba, Hf, Cr, Co, Zn 그리고 희토류(Eu제외) 등은 높은 함량을 나타낸다.

첨가제에 의한 PWM-PSN-PZT계 세라믹의 유전특성에 관한 연구 (A study on the dielectric characteristics of PWM-PSN-PZT ceramics with additive)

  • 신혜경;송현재;김유신;배선기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.107-109
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    • 2003
  • This paper was to measure the structure, piezoelectric properties of $0.03Pb(Mg_{0.5}W_{0.5})O_3$ - $0.12Pb(Sb_{0.5}Nb_{0.5})O_3$ - $0.85Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ + $0.5[wt%]MnO_2$ ceramics dropped with additive CuO after manufacturing the specimens with a general method. It is shown that X-ray diffraction pattern variation of lines (211) have tendency to move minutely by addition of additive CuO. According to dropping with Cu, the dielectric constant at 20[$^{\circ}C$] reduced to CuO 3.0[wt%]. In case of sintering at 1050[$^{\circ}C$], dielectric constant was maximum value 623.59 at CuO 1.0[wt%]. Dielectric loss was maximum value 2.7[%] at Cu 2.0[wt%] in case of sintering at 1050[$^{\circ}C$].

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압전형 세라믹/고분자 복합재료를 이용한 에너지 발생 장치 기술 연구

  • 정순종;이대수;임동환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.85-85
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    • 2009
  • 본 연구에서는 압전 세라믹과 고분자를 혼합한 복합체를 제작하고 이러한 재료로부터 발생될 수 있는 미소 전력량을 조사하였다. 압전 세라믹으로는 0.2(PbMg1/3Nb2/3O3)-0.8(PbZr0.475Ti0.525O3)와 고분자는 PVPF-TrFE (6:4)를 사용하였다. 고분자와 압전 세라믹 분율을 1%, 5%, 10%, 30%, 50%로 변화하였으며, 구조는 0-3 복합재료 및 1-3 재료를 제작하였다. 제작한 결과 0.3 복합재료에서는 분율이 10%에서 가장 큰 전력량이 발생되었고, 1-3 복합재료에서는 분율이 30%에서 최대 값을 나타내었다. 이러한 결과들을 간단한 식을 이용하여 분석을 하였다.

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Screen Printing법을 이용한 PMN-PZT 후막의 제조 및 특성 연구 (Fabrication and Characterization of PMN-PZT Thick Films Prepared by Screen Printing Method)

  • 김상종;최형욱;백동수;최지원;김태송;윤석진;김현재
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.921-925
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    • 2000
  • Characteristics of Pb(Mg, Nb)O$_3$-Pb(Zr, Ti)O$_3$system thick films fabricated by a screen printing method were investigated. The buffer layer were coated with various thickness of Ag-Pd by screen printing to investigate the effect as a diffusion barrier and deposited Pt as a electrode by sputtering on Ag-Pb layer. The printed thick films were burned out at 650$\^{C}$ and sintered at 950$\^{C}$ in O$_2$condition for each 20, 60min after printing with 350mesh screen. The thickness of piezoelectric thick film was 15∼20㎛ and Ag-Pb layer acted as a diffusion barrier above 3㎛ thickness. The PMN-PZT thick films were screen printed on Pt/Ag-Pb(6m) and sintered by 2nd step (650$\^{C}$/20min and 950$\^{C}$/1h) using paste mixed PMN-PZT and binder in the ratio of 70:30, and the remnant polarization of thick film was 9.1$\mu$C/㎠ in this conditions.

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금속-압전세라믹스로 구성된 음향소자의 설계 및 음향특성 (Design and Acoustic Properties of Acoustic Device with Metal-Piezoceramic Circular Plate)

  • 고영준;이상욱;남효덕;장호경
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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    • pp.275-278
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    • 2000
  • In this study, the acoustic transducer of a thin circular disc-type with PZT/Metal was designed. The dielectric and piezoelectric properties of $0.5wt\%$ $MnO_2$ and NiO doped 0.1Pb($Mg_{1/3}$$Nb_{2/3}$)$O_3$-$0.45PbTiO_3$-$0.45PbZrO_3$ ceramics were investigated aiming at acoustic transducer applications. The vibration characteristics for the laminated circular plate was analyzed for the various thickness and diameter of the piezoceramic layer and metal layer. The acoustic characteristics which is radiated from the acoustic transducer within the finite space was simulated using the finite element method. It has been observed that the characteristics of the sound pressure ard impedance response calculated for the various models of the size and geometry of acoustic transducer.

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PZT-PMN 압전 세라믹의 압전 및 유전 특성 (The Piezoelectric and Dielectric Properties of PZT-PMN Ceramics)

  • 이종섭;이용희;홍종국;정수현;채홍인;임기조
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.131-134
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    • 2001
  • In this paper, the piezoelectric and dielectric properties as a function of x and a in $aPbZr_xTi_{1-x}O_3-(1-a)Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ + ywt%MgO is investigated. As a results, when a is 0.95 and x is 0.505, electromechanical coupling factor$(k_p)$, permittivity${\varepsilon}_33^T/{\varepsilon}_0$, piezoelectric strain constant$(d_{33})$ and mechanical quality factor$(Q_m)$ are 58 %, 1520, 272 pC/N and 1550, respectively. From XRD analysis, when x is 0.505, it is MPB which present rhombohedral and tetragonal phase in same quantity. Also, From SEM observation, when sintering temperature is $1150^{\circ}C$, grain size is about $2\;{\mu}m$. As a results added MgO dopant in the ternary piezoelectric ceramic, when MgO content is 0.1 wt%, $k_p$ increases to 63[%].

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저온소결 PMgN-PMnN-PZT 세라믹스의 압전 및 유전 특성 (Piezoelectric and Dielectric Characteristics of Low Temperature Sintering PMgN-PMnN-PZT Ceramics)

  • 이상호;류주현;홍재일;정광현;정영호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1400-1401
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    • 2006
  • In this study, in order to develop low temperature sintering piezoelectric ceramics for multilayer piezoelectric actuator, $PbSr(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-(ZrTi)O_3$ ceramics were fabricated using $Na_{2}CO_{3}-Li_{2}CO_{3}$ as sintering aids and their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the sintering tempo rature. At the sintering temperature of $900^{\circ}C$, the density, electrom echanical coupling factor(kp), mechanical quality factor(Qm) and dielectric constant(${\varepsilon}r$) of specimen showed the optimum value of $7.730[g/cm^2]$, 0.552, 1134, 1492 and 330[pC/N], respectively.

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