• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1337-1338
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• 2007

In this study, in order to develop low temperature sintering ceramics for multilayer piezoelectric actuator, 0.07Pb$(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}-xPb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_{3}-(0.93-x)Pb(Zr,Ti)O_{3}$ ceramics system were fabricated using $Li_{2}CO_{3}-Bi_{2}O_{3}$-CuO sintering aids and the specimens were sintered at $930^{\circ}C$. Thereafter their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated with the amount of PNN substitution. At 9[mol%] PNN substitution, electromechanical coupling factor (kp), mechanical quality factor (Qm) and piezoelectric constant ($d_{33}$) showed the optimum value of 0.60, 1323 and 387pC/N, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.307-307
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• 2010

최근 유한연료의 고갈로 인해 세계 유가가 불안정 됨으로서 대체 에너지에 대한 연구가 많이 진행 되고 있다. 특히 압전 소자를 이용한 에너지 하베스팅은 압전 역효과를 이용한 것으로서 주변에서 무의미하게 버려지는 진동이나 바람, 열 에너지를 실 생활에 사용할 수 있는 전기 에너지로 변환할 수 있는 유망한 기술 중 하나이다. 이러한 에너지 하베스팅 기술은 일본과 같은 선진국에서 이미 지하철 및 일반 다리와 같이 진동이 극히 많은 곳에서 응용되고 있다. 이러한 에너지 하베스팅 기술을 응용 하려면 전압출력 계수($g_{33}$)가 높아야 한다. 이것은 압전 d 상수와 유전상수에 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있다. 현재가지 응용되는 압전 하베스팅 조성은 Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT)를 기초로한 세라믹이 응용되고 있다. Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT) 세라믹은 Morpohotropic phase boundary(MPB)에서 전기기계 결합계수 (kp) 와 기계적 품질계수 (Qm) 이 각각 0.5와 500으로 우수한 특성을 나타낸다. 또한 큐리온도 (Tc) 도 $400^{\circ}C$로 온도 안정성 또한 높다. 하지만 $1000^{\circ}C$ 이상에서 소결하는 PbO는 소결 중 급격한 휘발로 환경적 오염 뿐 아니라 특성의 저하를 야기시킨다. 그래서 몇몇 나라에서는 그 사용을 제한하고 점차적으로 사용을 줄여 나가고 있는 동시에 PbO가 첨가되어 있지 않은 Lead-Free 세라믹의 연구가 많이 진행되고 있다. Lead-Free 세라믹 중 alkaline niobate를 기초로 한 페로브스카이트 구조의 ($Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$ (NKN) 은 PbO를 기초로 한 세라믹을 대체할 유망한 후보자 중 하나이다. 하지만 NKN세라믹의 K 성분의 조해성 및 고온에서의 휘발로 인해 일반 적인 소결 방법으로는 고밀도의 세라믹을 얻기 매우 어렵다. 그래서 Hot pressing, Hot forging, RTGG(Reactive Template Grain Growth), SPS(Spark plasma Sintering)와 같은 특별한 소결 법을 이용하거나 $K_8CuNb_4O_{23}$(KCN) 이나 $K_{5.4}Cu_{1.3}Ta_{10}O_{29}$(KCT) 등을 첨가하여 그 소결성을 향상 시키는 방법도 있다. 또한 압전 d상수를 향상 시키기 위해 $Nb_2O_5$나, $La_2CO_3$, $CeO_2$, $Li_2CO_3$ 등을 치환함으로써 압전 d상수를 향상 시켜 전압출력 계수를 높이는 연구 또한 많은 보고가 되어 있다. 특히 $Li_2CO_3$의 첨가는 일반 적인 소결 방법으로도 밀도의 조밀함을 향상 시켜 그에 따른 높은 유전율과 전기기계 결합계수, 압전 d상수를 가져 많은 연구가 되어지고 있다. 그래서 본 연구에서는 일반적인 ($K_{0.5}N_{0.5})_{1-x}Li_x(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3$ + 0.2mol%$La_2O_3$ + 1.2mol%$K_8CuNb_4O_{23}$ 세라믹에 x(=Li) 치환에 따른 유전 및 압전특성을 조사하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권4호
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• pp.351-356
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• 1996

The quartemary system ceramics 0.5[xPb(Zn$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$-(1-x)Pb(Ni$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$]-0.5[yPbTiO$_{3}$-(1-y) PbZrO$_{3}$ for piezoelectric actuators were prepared bv the were added to the raw materials up to 5 mole. Sintering temperature was varied form 1000.deg. C to 1200.deg. C. Sintering characteristrics, dielectric and piezoelectric properties were then investigated. Piezoelectric properties of sample prepared by the molten salt method were improved compared to those prepared by the conventional method. Addition of PZN shifted morphotropic phase boundary to more Zr-rich composition and decreased the piezoelectric properties.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.188-191
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• 2000

The properties of piezoelectric and dielectric for 0.05Pb(Mn$\_$0.4/W$\_$0.2/Nb$\_$0.4/)O$_3$ - 0.95PbZr$\_$x/Ti$\_$1-x/O$_3$ compositions have been investigated. In the composition of 0.05Pb(Mn$\_$0.4/W$\_$0.2/Nb$\_$0.4/)O$_3$ - 0.95PbZr$\_$0.51/Ti$\_$0.49/O$_3$, the values of k$\_$p/ and $\varepsilon$$\_$33/$\^$T// $\varepsilon$$\_$0/ are maximized, but Q$\_$m/ was minimized (k$\_$p/=56.5[%], Q$\_$m/=1130, d$\_$33/=258[pC/N], $\varepsilon$$\_$33/$\^$T// $\varepsilon$$\_$0/=1170). The grain size was suppressed and the uniformity of grain was improved at the 1100[˚C]. Also, we can see the dielectric constants variations between the before poling and after poling. This effect results from the effect(increase element of dielectric constants) between dipole switching and electrostriction inducing stress and dipole direction to the poling orientation(decrease element of dielectric constants). At x=0.51, we can find MPB(morphotropic phase boundary).

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권3호
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• pp.156-156
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• 2000

The piezoelectric properties and the doping effect for $0.95Pb(Zr_xTi_{l-x})O_3+0.O5Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$compositions were studied. Also, the heat generation and the change of electromechanical characteristics, the important problem in practical usage, were investigated under high electric field driving. As a experiment results under low electric field, the value of $k_p$ and ${\varepsilon}_{33}^T$ were maximized, but $Q_m$ was minimized $(k_p=0.57, Q_m=1550)$ in the composition of x=0.51. In order to increase the values of $Q_m$, $Nb_2O_5$ was used as a dopant. As the result of that, the grain size was suppressed and the uniformity of grain was improved. Also, the values of $k_p$ decreased, and the values of $Q_m$ increased with doping concentration of $Nb_2O_5$ . As a experiment results under high electric field driving, when vibration velocity was ower than 0.6[m/s], the temperature increase was 20[℃], and the change ratio of mechanical quality factor was less than 10[%]. So, its electromechanical characteristics was very stable. Conclusively, piezoelectric ceramic composition investigated at this paper is suitable for application to high power piezoelectric devices.

• 대한치과기공학회지
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• 제23권1호
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• pp.55-64
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• 2001

This study is focusing on the improvement of problems of Ti-6Al-4V alloy. A new Ti based alloy, Ti-15Sn-4Nb, have designed to examine any possibility of improving the mechanical properties and biocompatibility. Specimens of Ti alloys were melted in vacuum arc furnace and homogenized at $100^{\circ}C$ for 24h. All specimens were solution treated at $812^{\circ}C$ and aged at $500^{\circ}C$ for 10h. The corrosion resistance of Ti alloys was evaluated by potentiodynamic polarization test and immersion test inl%Lactic acid solutions. Ti-15Sn-4Nb system alloys showed Widmanstatten microstructure after solution treatment which is typical microstructure of ${\alpha}+{\beta}$ type Ti alloys. Analysing the corrosion resistance of Ti alloys, it was concluded that the passive films of Ti-15Sn-4Nb system alloys are more stable than that of Ti-6Al-4V alloys. Also, the corrosion resistance of Ti-15Sn-4Nb system alloys was improved with adding elements, Hf. It was analysed that the passive film of the Ti-15Sn-4Nb alloy which was formed in air atmosphere was consisted of TiO2, SnO and NbO through X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) analysis.

• 한국주조공학회지
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• 제41권2호
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• pp.127-131
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• 2021

고온 환경에 대한 우수한 특성을 바탕으로 산업 장비의 고온 재료에 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금이 사용된다. 본 연구에서는 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 진공 원심 주조 방법으로 제작했다. 알루미나 몰드를 이용한 원심 주조시 터보 차저 터빈 휠 블레이드의 미스런 불량을 방지하기 위한 조건을 조사하였다. 진공 원심 주조로 제조된 합금의 미세 구조는 광학 현미경 (OM), 마이크로 비커스 경도 분석기 (HV), X- 선 회절 (XRD) 및 SEM-EDS로 연구하였다. 주조된 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금의 경도 및 SEM-EDS 결과는 산화층 (α- 케이스)의 두께가 일반적으로 50㎛ 미만임을 보여주었다. 예열 온도 1,100oC, RPM 260, 게이트 크기가 큰 알루미나 몰드의 경우 미스런 불량이 거의 없었다. 따라서 높은 예열 온도, 중간 RPM, 큰 게이트 크기 및 알파 케이스 형성 억제를 위한 알루미나 몰드를 통해 미스런이 적은 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 얻을 수 있음을 확인했다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.559-562
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• 2011

In this study, the effect of $Nb_2O_5$ and sintering time on the positive temperature of coefficient of resistivity (PTCR) behavior of lead free $Ba_{0.99}(Bi_{0.5}Na_{0.5})_{0.01}TiO_3$ (BBNT) ceramics were investigated in order to fabricate a PTC thermistor with high $T_c$ temperature more than $140^{\circ}C$. In particular, BBNT ceramic doped with 0.1mol% $Nb_2O_5$ and sintered at $1350^{\circ}C$ for 4 h has significantly increased Curie temperature ($T_c$) of about $200^{\circ}C$, showed good PTCR behavior of room-temperature resistivity ($\rho_{rt}$) of $40{\Omega}{\cdot}cm$, a high $\rho_{max}/\rho_{min}$ ratio of $43.78{\times}10^3$ and a large resistivity temperature factor (${\alpha}$) of 16.1%/$^{\circ}C$. With increasing addition of $Nb_2O_5$ content, the $\rho_{rt}$ decreased to a minimum value of $40\;{\Omega}cm$ at 0.1mol% $Nb_2O_5$ and the $\rho_{rt}$ increased for x value over 0.1 mol%.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.178-180
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• 2005

In this study, in order to develop multilayer low temperature sintering piezoelectric transformer, $Pb_{0.97}Sr_{0.03}[(Mn_{1/3}Nb_{2/3})x(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{1-x}O_3]+$ 0.25wt% $CeO_2$+0.3 wt% $Nb_2O_5$ system ceramics were fabricated using $Li_2CO_3-CaCO_3$ and CuO as sintering aids and their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated with the amount of PMN substitution. With increasing PMN substitution, electromechanical coupling factor kp and dielectric constant were increased.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1612-1614
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• 2004

The piezoelectric ceramics for AE-sensor are desired large electromechanical coupling factor, high mechanical quality factor and good characteristic resonance frequency. In this study, the empirical formula of specimens is used 0.9Pb$(Zr_xTi_{1-x})O_3-0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$ (PZT-PMNS). The piezoelectric and dielectric characteristic are investigated by sintering temperature and value of x as functions of $Ti^{2+},\;Zi^{2+}$ moi rate. MPB(morphotropic phase boundary) is defned in the x=0.522. Because it is appeared to the best piezoelectric and dielectric characteristic in the x=0.522, it can be application of AE sensor. PZT-PMNS ceramics without pre-amplifier and filter are tested for AE-signal of PD and arc detecting. The detection characteristic is evaluated wave form, frequency distribution.