• 제목/요약/키워드: PMN-PT-BT

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PMN-PT-BT/Ag/MgO 나노복합체의 제조 및 유전 특성 (Preparation of PMN-PT-BT/Ag/MgO Nanocomposite and Dielectric Properties)

  • 정순용;임경란;남산
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1074-1082
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    • 2002
  • 소결온도가 $1200{\circ}C$인 PMN-PT-BT에 소량의 $AgNO_3$와 MgO 졸을 첨가하여 $950{\circ}C$ 소결로 PMN-PT-BT/Ag/MgO 나노복합체를 제조하였다. Modified mixed oxide 방법으로 제조된 저온 소결용 PMN-PT-BT/Ag 분말을 $600{\circ}C$/1h 하소한 다음 MgO 졸을 0-1.0wt% 첨가하여, 산소 분위기에서 $850-950{\circ}C$에서 4시간 소결하여 MgO 졸의 첨가량과 소결온도에 따른 미세구조의 발달과 유전특성을 조사하였다. MgO 졸이 0.5wt% 첨가되고, $950{\circ}C$에서 소결하여 얻은 PMN-PT-BT/Ag/MgO(0.5wt%) 소결체는 $1-3{\mu}m$의 입의 크기에 $0.1-0.3{\mu}m$의 MgO가 2차상을 입경, 삼중접, 입내에 분포되어 있음을 SEM으로 볼 수 있었으며, Ag는 SIMS로 << $1{\mu}m$로 분포되어 있음을 정성적으로 확인하였다. 상대소결밀도 99%, 실온유전율 17200, 유전손실 2.1%, 비저항 $5.46{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$의 특성을 나타내었다. 그러나 MgO 졸이 첨가되지 않은 PMN-PT-BT/Ag/MgO(0 wt%)의 $950{\circ}C$ 소결체는 상대 소결밀도 99.5%, 상온유전율 19500, 유전손실 2.1%, 비저항 $7.30{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$의 좀더 높은 특성을 나타내었다.

저온 소결용 PMN-PT-BT 세라믹스의 물성에 미치는 승온 속도의 영향 (Influence of Heating Rate on the Properties of Low-Temperature-Sinterable PMN-PT-BT Ceramics)

  • 임경란;김창삼
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.33-36
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    • 2005
  • 저온 소결용 PMN-PT-BT분말을 $850^{circ}C/2h$ 소결할 때 승온 속도를 분당 5, 10, $20^{circ}C$로 변화하며 물성에 미치는 영향을 조사하였다. PbO(응점 $886^{circ}C$)의 휘발이 미미한 소결온도에서는 분당 $5^{circ}C$로 승은하여 소결한 것이 승온 속도 $10^{circ}C$$20^{circ}C$의 경우에 비하여 보다 균일한 미세구조를 나타내며, 소결밀도 $7.93g/cm^{3}$, 실온 유전을 15300, 유전손실 $0.92\%의 우수한 유전 특성을 나타내었다.

강유전체를 이용한 이동통신주파수 대역용 박형 전파흡수체의 제조 및 특성 (Fabrication and Properties of Thin Microwave Absorbers of Ferroelectric Materials Used in Mobile Telecommunication Frequency Bands)

  • 이영종;윤여춘;김성수
    • 한국재료학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.160-165
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    • 2002
  • High-frequency dielectric and microwave absorbing properties have been investigated in ferroelectric materials (BaTiO$_3$(BT), (1-x)Pb$Mg_{\frac{1}{3}}Nb_{\frac{2}{3}}$)O$_3$-xPbTiO$_3$(PMN-PT), (1-x)Pb$Mg_{\frac{1}{3}}Nb_{\frac{2}{3}}$O$_3$-xPb(Zn_{\frac{1}{3}}Nb_{\frac{2}{3}}$)O$_3$(PMN-PZN) for the aim of thin microwave absorbers in the frequency range of mobile telecommunication. The specimenns are prepared by conventional ceramic processing and complex permittivity has been measured by transmission/reflection method. The ferroelectric materials show high dielectric constant and dielectric loss in the microwave range and their domiant loss mechanism is considered to be domain wall relaxation. The microwave absorbance of BT 0.9PMN-0.1PT, and 0.8PMN-0.2PZN specimen (determined at 2) are found to be 99.5% (at a thickness of 4.5 mm), 50% (2.5 mm), and 30% (2.5 mm), respectively. It is suggested that PMN-PT or PMN-PZN ferroelectrics are good candidate materials for the spacer of λ/4 absorber. The use of ferroelectric materials is effective in reducing the thickness of absorber with their advantage of high dielectric constant.

MgO 졸로 표면개질된 PMN-PT-BT 분말의 소결 및 유전특성 (Sintering of Surface-Modified PMN-PT-BT Powder with MgO Sol and Its Dielectric Properties)

  • 임경란;김창삼
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.929-932
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    • 2004
  • 페로브스카이트 단일상의 PMN 계 복합화합물을 제조하기 위하여 일반적으로 소량의 MgO가 과잉으로 사용되며, 잉여 MgO는 주로 입내에 석출되며 소결을 저해하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 MgO 대신 $(MgCO_3)_4{\cdot}Mg(OH)_2{\cdot}5H_{2}O$을 사용하여 고상법으로 제조한 PMN-PT-BT(PBT) 전구체 분말을 $500^{\circ}C/1h$에서 열처리한 후, MgO 졸로 표면 개질하여, 과잉의 MgO가 소결 및 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 소량의 MgO 졸($0.5{\sim}1.0wt\%$)은 $1000^{\circ}C$ 이하의 온도에서 소결을 크게 촉진시켰다. $0.5wt\%$의 졸이 사용된 PBT 분말은 $900^{\circ}C/2h$ 소결로 소결밀도 $7.62g/cm^3$, 유전율 14800, 유전손실 $1.1\%$를 나타내었으며, 이는 PBT의 $1000^{\circ}C/2h$ 소결체의 물성과 흡사하였다. 또한 MgO 졸로 첨가된 과잉의 MgO는 삼중점과 입계에 주로 석출되어 입성장을 제어함을 알 수 있었다.

PMN-PT-BT계 세라믹스의 유전 및 전기적 특성 (A study on Dielectric and Electrical Properties Using PMN-PT-BT Ceramics)

  • 지승한;이능헌;김용혁;김진수;조성욱;이덕출
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1481-1483
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    • 1994
  • The dielectric and electrical properties of $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-BaTiO_3$ have been investigated. Perovskite crystalline phase of the specimens is confimed by XRD. The curie temperature decrease with increasing $BaTiO_3$ and hysteresis phenomena decrease with increasement of $BaTiO_3$. The strain vs. applied voltage characteristics exhibit nonlinear relationship and the specimen. of 0.9PMN-0.08PT-0.02BT shows the largest strain.

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PMN-PT-BT계 세라믹스의 유전 및 전기적 특성(II) (A study on Dielectric and Electrical Properties Using PMN-PT-BT Ceramics(II))

  • 지승한;이능헌;이회규;이덕출
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.196-198
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    • 1994
  • The dielectric and electrical properties of $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2\3})O_3-PbTiO_3-BaTiO_3$ have been investigated. Perovskite crystalline phase of the specimens are confirmed by XRD at $1270^{\circ}C$. The curie temperature is around $40^{\circ}C$ with the amount of $BaTiO_3$ and $PbTiO_3$. Every specimens shows the slim loop hysteresis curves which is electrostrictive characteristic. The strain vs. applied voltage characteristics exhibits nonlinear relationship, and the specimen of 0.85PMN-0.125PT-0.025BT shows the largest strain.

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ITO박막/세라믹유전체 구조의 이동통신 주파수대역용 박형 전파흡수체의 설계 및 제조 (Design and Fabrication of Thin Microwave Absorbers of ITO/Dielectric Structures Used for Mobile Telecommunication Frequency Bands)

  • 윤여춘;김성수
    • 한국재료학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.259-265
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    • 2003
  • For the aim of thin microwave absorbers used in mobile telecommunication frequency band, this study proposed a high permittivity dielectrics(λ/4 spacer) coated with ITO thin films of 377 $\Omega$/sq(impedance transformer). High frequency dielectric properties of ferroelectric ceramics, electrical properties of ITO thin films and microwave absorbing properties of ITO/dielectrics were investigated. Ferroelectric materials including $BaTiO_3$(BT), 0.9Pb($Mg_{1}$3/Nb$_{2}$3/)$O_3$-0.1 $PbTiO_3$(PMN-PT), 0.8 Pb (Mg$_{1}$3/$Nb_{2}$3/)$O_3$-0.2 Pb($Zn_{1}$3$_Nb{2}$3/)$O_3$(PMN-PZN) were prepared by ceramic processing for high permittivity dielectrics,. The ferroelectric materials show high dielectric constant and dielectric loss in the microwave frequency range. The microwave absorbance (at 2 ㎓) of BT, 0.9PMN-0.1PT, and 0.8PMN-0.2PZN were found to be 60%(at a thickness of 3.5 mm), 20% (2.5 mm), and 30% (2.5 mm), respectively. By coating the ITO thin films on the ferroelectric substrates with λ/4 thickness, the microwave absorbance is greatly improved. Particularly, when the surface resistance of ITO films is closed of 377 $\Omega$/sq, the reflection loss is reduced to -20 ㏈(99% absorbance). This is attributed to the wave impedance matching controlled by ITO thin films at a given thickness of high permittivity dielectrics of λ/4 (3.5 mm for BT, 2.5 mm for PMN-PT and PMN-PZN at 2 ㎓). It is, therefore, successfully proposed that the ITO/ferroelectric materials with controlled surface resistance and high dielectric constant can be useful as a thin microwave absorbers in mobile telecommunication frequency band.

Effect of NiO on Microstructure and Properties of PMN-PT-BT Ceramics Prepared by Mixed Oxide Method

  • Han, Kyoung-Ran;Jung, Jung-Woong;Kim, Chang-Sam
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.884-888
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    • 2004
  • Effects of NiO were studied in aspects of dielectric properties and microstructure of $0.96(0.91Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.09PbTiO_3)­0.04BaTiO_3$ (PMN-PT-BT, PBT). The PBT was prepared by a conventional mixed oxide method using $(MgCO_3)_4{\cdot}Mg(OH)_2$ instead of MgO through Lewis acid-base interaction. NiO was added in the range of 0.5 to $3.0\;wt\%$ as thermally decomposable $2NiCO_3{\cdot}3Ni(OH)_2$ and it seemed to enhance densification to a large extent below $1000^{\circ}C$. But all the systems gave rise to ceramics with almost same relative sintered density of 96% by sintering at $1000^{\circ}C$ for 2 h. But it turned out that the addition of NiO was detrimental to dielectric constant but beneficial to the loss of dielectric constant.

Modified Mixed Oxide 방법에 의한 PMN-PT-BT 분말 합성 및 그의 물성에 미치는 Ag의 영향 (Preparation of PMN-PT-BT Powder by Modified Mixed Oxide Method and Effect of Ag on Dielectric Properties)

  • 임경란;정순용;김창삼
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.159-163
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    • 2002
  • Relaxor 유전체 물질인 PMN-PT-BT를 modified mixed oxide 공정과 단일 하소로 페로브스카이트 단일상으로 제조할 수 있는 공정을 시도하였다. PbO, Nb2O5, BaCO3 와 $TiO_2$ 대신 $Ti(OC_3H_7)_4$를, MgO 대신 $Mg(NO_3)_2$을 사용하여 볼밀로 혼합한 후 건조된 분말을 900$^{\circ}C$/2시간 하소하고, 이어서 1100$^{\circ}C$/2시간 열처리하여 얻은 소결체는 소결 밀도 7.83 g/$cm^3$, 실온 유전율 22000, 유전손실 2.5%의 우수한 유전 특성을 나타내었다. 소결조제로 Ag을 $AgNO_3$로 1.0 몰%(0.3wt%) 첨가한 경우 550$^{\circ}C$/2시간 하소한 분말은 900$^{\circ}C$/2시간 열처리로 소결밀도 7.88 g/$cm^3$, 실온 유전율 20000, 유전손실 2.4%을 나타내었다.

PMN-PT-BT/Ag 복합체 제조 및 기계적, 유전적 특성 (Preparation of PMN-PT-BT/Ag Composite and its Mechanical and Dielectric Properties)

  • 임경란;정순용;김창삼;남산
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.846-850
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    • 2002
  • 강유전체 물질인 PMN-PT-BT의 기계적 특성을 향상시키기 위한 Ag와의 복합체 제조를 MgO 졸로 분말 표면을 코팅하여 소결시 Ag의 이동을 제어하는 방법으로 시도하였다. PbO, $Nb_2O_5,\;TiO_2,\;BaCO_3$와 MgO 대신 $Mg(NO_3)_2$을 사용하여 볼밀로 혼합한 후, 건조된 분말을 950$^{\circ}C$/1h 열처리하여, 단일 페로브스카이트 상을 얻었다. 이 분말에 3.0 몰%의 $Ag_2O$을 혼합한 후, 550$^{\circ}C$/1h 열처리로 Ag 입자를 생성시키고, 이 혼합 분말에 1.0wt%의 MgO 졸을 첨가한 다음 550$^{\circ}C$/1h 열처리하여 표면 개질된 분말을 얻었다. 이 분말을 산소 분위기에서 1000$^{\circ}C$/4h 열처리한 소결체는 소결 밀도 7.84/$cm^3$, 실온 유전율 18400, 유전손실 2.4%, 비저항 $0.24{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$의 수한 유전 특성과 굽힘강도 $120.7{\pm}11.26$ MPa와 파괴인성 $0.87{\pm}0.002\;MPam^{1/2}$을 보여 주었다. 결정립의 크기는 ∼4${\mu}m$이며, SEM과 SIMS 분석은 Ag는 ∼1${\mu}m$ 크기로, 과잉의 MgO는 ∼0.5${\mu}m$로 분포되어 있음을 알 수 있었다.