• 제목/요약/키워드: $Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})O_3$

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저온 소결성이 우수한 Pb(Zr0.53Ti0.47)O3 계 압전 분말 제조 (The preparation of Pb(Zr0.53Ti0.47)O3 powders for low temperature densification)

  • 이용희;백인찬;석상일
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.21-25
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    • 2008
  • $Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})O_3$ (PZT) was synthesized by a multiple wet dry process. Precipitates prepared from reaction between $ZrOCl_2{\cdot}8H_2O$ and $TiOCl_2$ and $NH_4OH$ in an aqueous solution was dried at $100^{\circ}C$, and calcined at $500^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$. The mixture mixed with PbO and as-dried or calcined $Zr_{0.53}Ti_{0.47}O_4$ (ZT) powders was calcined again at 700 and $800^{\circ}C$. Well crystallized ZT and PZT were formed at even $700^{\circ}C$. PZT piezoelectric ceramics of more than 98.5% in a relative density was obtained by sintering at as low as $900^{\circ}C$.

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R.F. Magnetron Sputtering으로 다양한 Interlayer 층위에 형성시킨 PZT 박막의 미세구조와 강유전 특성 (Microstructure and Ferroelectric Properties of PZT Thin Films Deposited on various Interlayers by R.F. Magnetron Sputtering)

  • 박철호;최덕영;손영국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.742-749
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    • 2002
  • R. F. magnetron sputtering법을 이용하여 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 $Pb_{1.1}Zr_{0.53}Ti_{0.47}O_3$ target을 사용하여 박막을 제조하였다. Interlayer(PbO, $TiO_2$, PbO/$TiO_2$)층을 삽입함으로써 박막의 결정성을 향상시켰고, 박막의 기판온도도 상당히 낮출 수 있었다. 순수한 PZT에 비하여 interlayer를 삽입한 PZT는 높은 유전상수과 낮은 유전손실 및 높은 누설전류를 가지는 우수한 전기적 특성을 나타내었다. 이러한 PZT 박막과 interlayer 층은 증착온도에서 서로 반응하여 하나의 고용체를 이루지 않고, 각각 독립적인 층으로 존재함을 XPS 분석을 통해 확인하였다. 여러 interlayer중 특히 PbO/$TiO_2$는 우수한 유전특성(${\varepsilon}_r$=414.94, tan${\delta}$=0.0241, Pr=22${\mu}C/cm^2$)을 나타내었고 가장 효과적인 seed로써의 역할을 하였다.

$Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})$ $O_3$+x[wt%]C $r_2O_3$ 세라믹스의 공진주파수 온도안정성 및 열에이징 효과 (Stabilities of $Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})$ $O_3$+x[wt%]C $r_2O_3$ Ceramics and Their Thermal Aging Effects)

  • 임대관;이개명
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.37-40
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    • 1998
  • In this paper, Pb(Z $r_{0.53}$ $Ti_{0.47}$) $O_3$+x[wt%]C $r_2$ $O_3$ ceramics were fabricated, and thermal aging effects on the specimen were investigated. After thermal aging, the temperature coefficients of their resonant frequence became stable and only the specimen with C $r_2$ $O_3$ additives in them could have lower temperature coefficientient

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$Pb({Zr_0.53}, {Ti_0.47})O_3$ 압전세라믹소자의 고주파필터에 관한 연구 (A study on HF filter of $Pb({Zr_0.53}, {Ti_0.47})O_3$ piezoelectric ceramics)

  • 박창엽;송준태
    • 전기의세계
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    • 제27권3호
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    • pp.43-46
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    • 1978
  • The prezoelectric ceramic specimen compoxed of PbO, ZrO$_{2}$, TiO$_{2}$ were prepared in this Lab, and showed properties of dielectric constant .epsilon.$^{33}$ /.epsilon.$_{0}$ 487 at 1kHz, electromechanical coefficient Kr 0.524. As the characteristics of piezoelectric HF filter used these piezoelectric specimen were the resonant point 6.7 MHz, effective bandwidth 690KHz, it was exellant. Since a LC resonant filter can be replaced bt this piezoelectric HG filter, it will greatly contribute to compose a compact circuit. If the resont point can be controlled, this piezoelectric HF filter practically.

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PbO 완충층을 이용한 Pt/Pb1.1Zr0.53Ti0.47O3/PbO/Si (MFIS)의 미세구조와 전기적 특성 (Microstructure and Electrical Properties of the Pt/Pb1.1Zr0.53Ti0.47O3/PbO/Si (MFIS) Using the PbO Buffer Layer)

  • 박철호;송경환;손영국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.104-109
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    • 2005
  • PbO 완충층의 역할을 확인하기 위해, r.f. magnetron sputtering법을 이용하여 p-type (100) Si 기판 위에 $Pt/Pb_{1.1}Zr_{0.53}Ti_{0.47}O_{3}$와 PbO target으로 Pt/PZT/PbO/Si의 MFIS 구조를 제조하였다. MFIS 구조에 완충층으로 PbO를 삽입함으로써 PZT 박막의 결정성이 크게 향상되었고, 박막의 공정온도도 상당히 낮출 수 있었다. 그리고 XPS depth profile 분석 결과, PbO 증착시 기판온도가 PbO와 Si의 계면에서 Pb의 확산에 미치는 영향을 확인하였다. PbO 완충층을 삽입한 MFIS는 높은 메모리 윈도우와 낮은 누설전류 밀도를 가지는 추수한 전기적 특성을 나타내었다. 특히, 기판온도 $300^{\circ}C$에서 증착된 PbO를 삽입한 Pt/PZT(200nm, $400^{\circ}C)PbO(80nm)/Si$는 9V의 인가전압에서 2.OV의 가장 높은 메모리 윈도우 값을 나타내었다.

다층 도포된 $\textrm{PbZr}_{0.53}\textrm{Ti}_{0.47}\textrm{O}_{3}$ sol-gel 박막내의 응력 거동 (Stress Development in Sol-gel Derived Multideposited Coatings of Lead Zirconate Titanate)

  • 박상면
    • 한국재료학회지
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    • 제9권11호
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    • pp.1069-1074
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    • 1999
  • 본 연구에서는 PbZr(sub)0.53Ti(sub)0.47O$_3$(PZT) 박막을 복수 도포함에 따른 박막내의 응력을 온도의 함수로 실시간(in situ) 측정하였으며, 응력발생의 원인에 박막의 건조, 열분해(pyrolysis), 치밀화 및 결정화 현상과 연관시켜 설명하였다. 도포직후 단층박막에 생성된 55MPa의 인장응력은 가열됨에 따라$ 300^{\circ}C$-$350^{\circ}C$에서 최대 145MPa로 증가하였으며, 박막내의 응력은 모든 온도구간에서 항상 인장응력을 나타내었더. 다층도포시 $650^{\circ}C$까지 열처리 주기를 완료한 층이 두꺼워질수록 새로 도포한 층의 영향은 점차 감소하였으며, 9층박막에 이르러서는 가열과 냉각에 따라 응력이 동일하게 변화하였다. 응력측정 결과 다층박막의 치밀화는 $350^{\circ}C$에서 시작되어 $520^{\circ}C$-$550^{\circ}C$ 부근에서 완료되는 것으로 나타났으며 치밀화가 시작하는 온도는 미세경도 측정결과와 일치하였다. $PbTiO_3$(PT)와 달리 PZT 다층박막은 Si 기판 위에서 perovskite로의 결정화가 일어나지 않았다.

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공정개선을 통한 PZT 세라믹스의 합성 및 압전특성 (Synthesis and Piezoelectric Properties of PZT Ceramics will Improved Process)

  • 윤철수;송태권;박태곤;박인용;김명호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.904-911
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    • 2001
  • High-density lead zirconate titanate(Pb(Zr$\_$0.53/Ti$\_$0.47/)O$_3$, PZT) ceramics were fabricated by a new milling-precipitation(MP) process improved from the conventional solid state process. This process was progressed by a milling impregnation through mixing ZrO$_2$ and TiO$_2$ powders with lead nitrate(Pb(NO$_3$)$_2$) water solution in zirconia ball media, and then milling precipitation was induced from precipitation of PbC$_2$O$_4$ by adding ammonium of oxalate monohydrate((NH$_4$)$_2$C$_2$O$_4$$.$H$_2$O) as a precipitant. As a result of this process, single-phase perovskite structure was formed at the calcination temperature of 750$\^{C}$ for Pb(Zr$\_$0.53/Ti$\_$0.47/)O$_3$ powders. In addition, the highest density at the sintering temperature of 1100$\^{C}$ was obtained, because of the highly sinterable PZT Powders ground through the re-milling process. Piezoelectric and dielectric properties of sintered sample were improved by MP process.

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Analysis of Output Power of Unimorph Cantilever Generator Using $0.72Pb(Zr_{0.47}Ti_{0.53})O_3-0.28Pb((Ni_{0.55}Zn_{0.45})_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ Thick Fim for Energy Harvesting Device Applications

  • 김경범;정영훈;김창일;이영진;조정호;백종후
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.94.2-94.2
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    • 2012
  • 에너지 하베스터에 적용 가능한 $0.72Pb(Zr_{0.47}Ti_{0.53})O_3-0.28Pb((Ni_{0.55}Zn_{0.45})_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ (PPZNN) 후막세라믹의 구조적 압전 특성을 조사하였다. $850^{\circ}C$에서 하소를 마친 파우더를 72시간 볼 밀링 처리한 후, 테잎 캐스팅 공정을 이용하여 0.3mm의 두께로 PPZNN 압전 세라믹을 제조하였다. $900^{\circ}C$에서 $1200^{\circ}C$까지 다양한 온도에 소결하여 온도가 증가될수록 정방형 구조로 상전이 거동하는 모습을 보였으며, 특히 $1050^{\circ}C$에서 소결된 PPZNN후막 세라믹은 이차상이 없는 고밀도의 미세구조가 관찰되었다. $d_{33}$=440 pC/N 그리고 kp = 0.46의 우수한 압전 특성을 보였으며, 에너지 변환 성능을 나타내는 $d33{\cdot}g33$ 값은 약 $20439{\times}10^{-15}\;m^2/N$ 로 매우 우수하였다. PPZNN후막 세라믹을 유니몰프 켄틸레버 형태로 제작하여 발전 평가하였을 때 저항이 470 $k{\Omega}$에서 969 ${\mu}W$ (4930 ${\mu}W/cm^3$)로 관찰되었다. PPZNN 후막 압전 세라믹은 향후 압전에너지 하베스터 소재로 다양한 응용분야에 사용될 것으로 예상된다.

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Cr이 첨가된 PMN-PZT 세라믹스의 압전 및 전기적특성 (Piezoelectric and Electrical Characteristics of PMN-PZT Ceramics With Addition of Cr)

  • 장낙원;이두희;백동수;이개명;박창엽
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1991년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.20-23
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    • 1991
  • In this study, 0.05Pb(Mn$\_$1/3/Nb$\_$2/3/)O$_3$+ 0.95Pb(Zr/Ti)O$_3$+x[wt%]Cr$_2$O$_3$piezoelectric ceramics were fabricated by Hot-press method, and its structural, dielectrical, piezoelectrical properties, temperature stability and aging characteristics were investigated. Among the MPB and tetragonal compositions, the specimens with 0.2, 0.3 and 0.4 [wt%] Cr$_2$O$_3$ additive amount had the poisson ratio more than 1/3. At tetragonal phase, the aging was small, and the temperature stability was improved by Cr addition. The specimen most suitable to the HF device substrate was the one with the composition of 47/53 (Zr/Ti) an 0.4 [wt%] Cr$_2$O$_3$addition.

길이진동을 이용하는 PZT계 세라믹 공진자의 온도안정성에 관한 연구 (A Study on Temperature Stability of PZT Piezoelectric Ceramic Resonators using Length Extensional Vibration)

  • 한성훈;임대관;이개명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.885-887
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    • 1999
  • The piezoelectric ceramic resonator using length extensional vibration rather than contour extensional vibration in terms of the size is suitable for personal portable communication. In this paper, $Pb(Zr_{x}Ti_{l-x})O_{3}$ + r[wt%]$Cr_{2}O_{3}$ ceramics, x=0.56, 0.53, 0.50 (ie, Zr/Ti ratios = 56 /44, 53/47, 50/50) r=0, 0.3[wt %], were fabricated. Temperature stability of length extensional vibration mode of those specimens was investigated. Both crystal structure with rhombohedral phase in the case of no addition of $Cr_{2}O_{3}$ and crystal structure with morphotrophic phase boundary in case of additions of 0.3[wt %]$Cr_{2}O_{3}$ had the vest temperature stability and improved temperature stability through thermal aging.

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