• 대한기계학회논문집A
• /
• 제25권2호
• /
• pp.235-241
• /
• 2001

A crack with electrically conducting surfaces in a linear electrostrictive ceramic subjected to uniform electric fields is analyzed. Complete forms of electric fields and elastic fields for the crack are derived by using the complex function theory. The linear electromechanical theory predicts overlapping of the traction free crack surfaces. It is shown that the surfaces of the crack are contact near the crack tip. The contact zone size obtained on the basis of the linear dielectric theory for the conducting crack does not depend on the electric fields and depends on only the original crack and the material property for the linear electrostrictive ceramic.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2006년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.57-58
• /
• 2006

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
• /
• 한국세라믹학회 2002년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
• /
• pp.87.1-87
• /
• 2002

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1326-1329
• /
• 1997

In this paper, PNN-PZN-PZT ceramics were fabricated with various mole ratio of the PZT[$Pb(Zr_{1/2}Tid_{1/2})O_3$]. PNN [$Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$] and PZN[$Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ powders prepared by double calcination and PZT powders prepared by molten-salt synthesis method. The formation rate of perovskite phase in PNN-PZN-PZT ceramics could be obtained about 92% at PZT 0.3 mole ratio. The relative permittivity of specimen with PZT 0.3 mole ratio was shown 5,320 and appeared the relaxor ferroelectric feature. The maximum piezoelectric coefficient $d_{31}$ to be used for evaluation the displacement of piezoceramics in PNN-PZN-PZT ceramics was $324{\times}10^{-12}$(C/V) at the vicinity of morphotropic phase boundary and was larger than that of solid PZT ceramics($120{\times}10^{-12}C/V$).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
• /
• pp.684-687
• /
• 2004

일반적으로 적층형 압전 액츄에이터의 변위는 액츄에이터의 내부 적층수와 압전정수($d_{33}$)에 비례적으로 증가한다. 그러나 압전현상을 이용한 액츄에이터는 전기적, 기계적 부하에 의한 dipole 거동을 보이기 때문에 domain wall에 의한 압전정수의 비선형 거동을 보인다. 본 논문에서는 PMN-PZ-PT 세라믹스를 이용하여 $2{\times}3{\times}10$ (mm)의 적층형 세라믹 액츄에이터를 제조 후 1kV/mm의 일정한 전계를 인가하고 $0\sim990N$의 기계적 부하 인가하에서 적층형 세라믹 액츄에이터의 비선형 특성을 조사하였다. 압전 액츄에이터의 비선형 거동은 기계적 응력에 의한 유전 및 전왜 특성에 영향주고, 액츄에이터의 변위 특성은 유전 및 전왜 특성의 영향에 크게 의존한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.141-147
• /
• 2024

강유전체, 압전체 및 전왜 재료의 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 전기장 인가에 따른 변형 측정법은 널리 사용되고 있다. 특히, 전기 자극에 반응하는 압전 재료의 변형 특성을 이해하는 것은 압전 액츄에이터, 음향 장치, 초음파 발생기와 같은 부품을 연구하고 개발하는 데 중요하다. 이 튜토리얼 논문에서는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 변위 측정 장치인 선형 가변 차동 변환기(linear variable differential transducer, LVDT)의 구성 요소와 작동 원리를 소개한다. 또한 전기장을 인가하여 강유전체, 압전체 또는 전왜 재료의 변형 특성을 측정하기 위해 LVDT를 사용하는 실험 장치의 구성을 소개한다. 그리고 이 논문에는 LVDT 실험 장치를 통해 얻은 간단한 측정 결과와 분석이 포함되어 있어서 다양한 재료의 전기-기계 상호 작용 연구 방법에 대해 유용한 정보를 제공한다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제30권8호
• /
• pp.629-634
• /
• 1993

Dielectric and electrostrictive properties of 0.99Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.01Pb(Mn2/3W1/3)O3 system using KCl-NaCl salts have been investigated as a function of the amount of excess MgO. For the specimens calcined at $700^{\circ}C$ for 1h and then sintered at 115$0^{\circ}C$ for 4h, the perovskite phase and the relative density were about 98% and 95%, respectively. With the addition of excess MgO up to 10mol%, the dielectric constant and the electrostrictive strain increased due to the increase of density and grain size, and these properties were degraded by the further addition of excess MgO. For the 10mol% excess MgO added specimen, the maximum electrostrictive strain, Xmax, and the electrostrictive coefficient, Q11, were 4.5$\times$10-4, 3.5$\times$10-2m4/C2, respectively. These results were correlated with the property of PMW and microstructure.

• 분석과학
• /
• 제6권2호
• /
• pp.231-238
• /
• 1993

적층 액츄에이터에서 바인더의 열적 거동이 액츄에이터의 물성을 좌우하므로 압전-전왜 재료로서 우수한 PNN-PZT/Acrylic binder의 혼합물에서 고분자 열분해 메카니즘과 결합제 번아웃 공정에 영향을 끼치는 요소들을 FTIR, DSC, TGA와 같은 분석기기를 통하여 분석하였다. 결합제는 2단계를 거쳐 번아웃이 되며, 산소 분위기일 경우 열분해가 활발해져서 최종 잔유물이 5% 내외로 최소화되므로 물성이 좋은 액츄에이터를 얻을 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.158-158
• /
• 2009

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics 등의 분야에 적용하기 위하여 소형화 및 경량화를 구현하고자 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 압전 특성이 우수한 PNN-PMN-PZT 삼원계 세라믹을 이용하여 압전 트랜스포머를 제작하고 전기적 특성을 평가하였다. 압전트랜스포머는 전왜-압전효과를 이용한 소전력용 고전압발생소자로서 종래의 권선형 트랜스포머에 비교해서 소형, 경량이면서 승압비가 높고 구조가 간단하므로 직류 고전압전원에 응용되고 있다. 압전트랜스의 이론적인 고찰은 Rosen 이후로 많은 연구자들에 의해서 보고되었다. 그런데 압전세라믹트랜스는 공진 시 강력한 에너지변환을 하기 때문에 재료의 물리적 특성이 매우 중요함에도 불구하고, 이러한 물리적 특성에 관한 연구는 거의 없었다. 따라서 본 연구에서는 물리적 특성과 전기적 특성의 상호 연관성을 고찰하고자 하였다. 압전트랜스용 재료는 전기기계결합계수($k_p$)와 기계적품질계수(Qm)가 높아야 한다. 전기기계결합계수를 높이기 위해서는 상경계 조성의 Pb(Zr,Ti)$O_3$[PZT]계 세라믹스가 가장 우수하다. 본 연구에서는 기계적 품질계수를 향상시키기 위해서 $Pb(Nn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.06+x}(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.065-x}(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{0.875}0_3$계의 조성을 설계하여 압전특성을 평가하고 미세구조를 분석하였다. 또한 압전트랜스를 제작하여 입출력의 승압비 및 주파수 특성 등도 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.431-438
• /
• 2022

기능성 소재연구에서 in situ 분석 기법은 외부 자극 (전기장, 자기장, 빛, 등) 또는 주변 환경 (온도, 습도, 압력, 등)과 같이 주어진 자극에 의해 소재의 물리적 특성이 어떻게 활성화/진화되는지 분석하는데 있어서 매우 중요하다. 특히, 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절(XRD) 실험은 다양한 강유전체, 압전체, 전왜 재료의 외부 전기장 인가에 따른 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 광범위하게 활용되었다. 본 튜토리얼 논문에서는 일반 실험실 규모의 XRD 장비를 이용하여 전기장 인가에 따른 in situ XRD 분석의 기본 원리/핵심 개념을 간략하게 소개한다. In situ XRD 측정법은 외부 전기장을 인가하여 구동되는 다양한 전기-기계 재료의 구조적 변형을 체계적으로 식별/모니터링하는 데 매우 유용할 것으로 기대한다.