• 제목/요약/키워드: PMS-PZT

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Tape Casting법에 의한 PMS-PZT계 세라믹스 제조 및 전기적 특성 (The Fabrication and Electrical Properties of PMS-PZT Ceramics using a Tape Casting Method)

  • 정현제;나은상;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.860-865
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    • 2001
  • 본 논문은 출발물로서 2mol% CdO가 치환된 $0.05Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-0.95Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ 분말을 제조 후, 닥터 블레이드 방법으로 green sheet를 제조하기 위한 slurry의 최적 공정첨가제 조성에 관한 연구를 수행하였다. 또한, 제조된 green sheet에 대하여 소결 특성과 두께 변환에 따른 유전 및 압전 특성을 관찰하였다. 공정첨가제의 첨가에 따른 점도거동을 통하여 slurry를 최적화하였고, TGA 분석으로 소결조건을 정하였으며, sheet의 특성에 미세구조와 XRD 등으로 측정하였다. 최적의 slurry는 고형분량 30vol%에 대해 분산제 3.0wt%에서 가장 안정화되었고, 이후 바인더/가소제(0.75/0.25) 3.0wt% 첨가시 점도는 7.55Pa${\cdot}$s이었다. Green sheet의 유전 및 압전 특성들은 각각 900$^{\circ}$C, 950$^{\circ}$C, 1000$^{\circ}$C로 소결온도를 증가함에 따라 다소 증가하였지만, 두께에 따른 특성들은 큰 변화가 관찰되지 않음을 확인하였다.

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PMS-PZT계 압전재료의 분극공정에 대한 연구 (Research on the Polarization Procedure Using PMS-PZT Piezoelectric Materials)

  • 김현식;김종령;허정섭;이해연;오영우;박혜영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1609-1611
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    • 2004
  • 압전재료의 분극공정에서 제어되는 인가전압, 유지시간 및 온도 변수들에 대한 최적의 조건을 확립하기 위해 Rosen형 안전 변압기를 설계 및 제조하여 특성분석 하였다. 분극처리를 위한 분극전계, 온도, 유지시간 등의 외부 에너지가 증가할수록 쉽게 분극되어 포화현상이 나타났으며, 140$^{\circ}C$ 이상의 온도에서 4kV/mm의 분극전계로 3분 이상 분극시키면 최대 전압 이득을 얻을 수 있다. 또한 부하저항이 증가할수록 공진주파수는 고주파 방향으로 이동하며, 공진전류가 증가하여 전압이득이 증가하였다.

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PMS-PZT계 강유전 재료의 분극과 전기적 특성 (Polarizations and Electrical Properties of PMS-PZT Ferroelectric Materials)

  • 김종령;김현식;이해연;오영우
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.1314-1319
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    • 2004
  • The rosen types of piezo-transformers were prepared and electrical properties were investigated in order to establish the optimum parameters in the process of polarization for ferroelectric materials. Polarization was readily originated with increasing the external energy such as an applied voltage, time, and temperature so that the planar coupling factor and voltage gain were saturated under the conditions of over 14$0^{\circ}C$, applied voltage and time of 4 kV/mm and 3 minutes respectively. The empirical equation for domain rotation probability, which was in proportion to square of an applied voltage and temperature and square root of time, as functions of the above parameters was defined.

Bonding Strength of Conductive Inner-Electrode Layers in Piezoelectric Multilayer Ceramics

  • Wang, Yiping;Yang, Ying;Zheng, Bingjin;Chen, Jing;Yao, Jinyi;Sheng, Yun
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제18권4호
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    • pp.181-184
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    • 2017
  • Multilayer ceramics in which piezoelectric layers of $0.90Pb(Zr_{0.48}Ti_{0.52})O_3-0.05Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-0.05Pb(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ (0.90PZT-0.05PMS-0.05PZN) stack alternately with silver electrode layers were prepared by an advanced low-temperature co-fired ceramic (LTCC) method. The electrical properties and bonding strength of the multilayers were associated with the interface morphologies between the piezoelectric and silver-electrode layers. Usually, the inner silver electrodes are fabricated by sintering silver paste in multi-layer stacks. To improve the interface bonding strength, piezoelectric powders of 0.90PZT-0.05PMS-0.05PZN with an average particle size of $23{\mu}m$ were added to silver paste to form a gradient interface. SEM observation indicated clear interfaces in multilayer ceramics without powder addition. With the increase of piezoelectric powder addition in the silver paste, gradient interfaces were successfully obtained. The multilayer ceramics with gradient interfaces present greater bonding strength as well as excellent piezoelectric properties for 30~40 wt% of added powder. On the other hand, over addition greatly increased the resistance of the inner silver electrodes, leading to a piezoelectric behavior like that of bulk ceramics in multilayers.

PNN 치환에 따른 저온소결 PMS-PMN-PZT계 세라믹스의 압전 및 유전특성 (Piezoelectric and Dielectric Characteristics of Low Temperature Sintering PMS-PNN-PZT Ceramics According to the Amount of PNN Substitution)

  • 이상호;김국진;류주현;홍재일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.253-253
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    • 2007
  • 압전 액츄에이터 및 초음파진동자의 응용범위가 넒어짐에 따라 변위량, 응력 등을 개선시키기 위해 전기기계결합계수 kp 및 압전 d상수가 종전보다 큰 재료가 요구되고 있으며, 초음파진동자나 압전 모터와 같이 마찰에 의한 열손실이 많이 발생하는 액츄에이터에 적용할 큰 기계적품질계수롤 가지는 저손실 압전 액츄에이터 및 초음파진동자용 재료가 필요한 실정이다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 압전특성으로 전자세라믹스분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만, $1200^{\circ}C$이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전특성의 저하가 문제시 되고 있다. $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$는 약 $-120^{\circ}C$정도의 큐리온도룰 가지는 강유전체로 Pb(Zr, Ti)$O_3$계 세라믹스에 치환 시 유전상수와 전기기계결합계수를 개선시키는 대표적인 성분이다. 따라서 본 연구에서는 저온소결 저손실의 적층형 압전 액츄에이터를 개발하기 위해 PMS-PMN-PZT계 세라믹스에 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스를 치환하고 $Li_2CO_3$$Na_2CO_3$ ZnO를 소결조재로 사용하여 저온소결 하였으며 PNN 치환량에 따른 결과를 관찰 하였다.

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$Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$계 세라믹스의 전기적 특성과 미세구조에 미치는 ZnO 첨가영향 (The Effect of ZnO Addition on the Electric Properties and Microstructure of $Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$Ceramics)

  • 김민재;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.1108-1114
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    • 1999
  • Microstructure and electrical properties of ZnO-doped (0-5 mol%) 0.05 Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-0.95 PZT ceramics were investigated. Sintering temperature was decreased to 100$0^{\circ}C$ due to eutetic reaction between PbO and ZnO. Grain-size increased up to adding 1mol% ZnO and then decreased. Compositions of grain and grain-boundary were investigated by WDS. Lattice parameter was decreased with ZnO addition. Density increased with ZnO addition and reached to the maximum of 7.84(g/cm2) at 2 mol% ZnO. The effect of ZnO on electrical properties of PMS-PZT was investigated. At 3mol% ZnO addition electromechanical coupling factor(kp) was about 50% and relative dielectric constant($\varepsilon$33/$\varepsilon$0) was 997 Mechanical quality factor(Qm) decreased with ZnO addition. Lattice parameters and tetragonality(c/a) were measured to investigate relationship between the electric properties and substitution of Zn2+. At 3 mol% ZnO tetragonality was maximiged at c/a=1.0035 Curie temperature (Tc) decreased slightly with ZnO addition.

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