• 제목/요약/키워드: 전왜 효과

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생체 모방 종이 작동기의 면내 변형에 관한 연구 (Study on In-plane Strains of Electro-Active Paper)

  • 정우철;김재환;이선곤;배성훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.727-730
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    • 2005
  • Cellulose based Electro-Active Papers (EAPap) is very promising material due to its merits in terms of large bending deformation, low actuation voltage, ultra-lightweight, and biodegradability. These advantages make it possible to utilize applications, such as artificial muscles and achieving flapping wings, micro-insect robots and smart wall papers. This paper investigates the in-plane strains of EAPap under electric fields, which are useful for a contractile actuator application The preparation of EAPap samples and the in-plane strain measurement system are explained, and the test results are shown in terms of electric field, frequency and the oriental ions of the samples. The power consumption and the strain energy of EAPap samples are discussed. Although there are still unknown facts in EAPap material, this in-plane strain may be useful for artificial muscle applications.

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Actuator용 전왜재료의 특성개선을 위한 압전재료의 첨가효과 (The Effect of Piezoelectric Ceramic for Properties Improvement at Electrostriction Ceramic)

  • 이수호;조현철;김한근;손무현;사공건
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.206-210
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    • 1997
  • In the fields of the optics, precise machine, semiconductors, the micro-positioning actuators are required for the control of position in the submicron range. PNN-P2N-PZT ceramics were fabricated with various mole ratio of the PZT[Pb(Zr$_{1}$2//Ti$_{1}$2)O$_3$]. PNN (Pb(Ni$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_3$]and PZN[Pb(Zn$_{1}$3//Nb/sbu 2/3/)O$_3$] powders prepared by double calcination and PZT powders prepared by molten- salt synthesis method. The relative permittivity of specimen with PZT 0.3 mole ratio was shown 5,320 and appeared the relaxor ferroelectric feature. The maximum Piezoelectric coefficient d$_{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).

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PNN-PMN-PZT계 소결체를 이용한 압전트랜스포머 제작 및 특성평가 (Evaluation of Piezoelectric Transformer Fabricated with PNN-PMN-PZT Ceramics)

  • 안상기;이명우;김성진;류성림;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.158-158
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    • 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.

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