• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.838-842
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• 2006

0.03Pb$(Sb_{0.5}Nb_{0.5})O_{3}-0.03Pb(Mn{1/3}Nb{2/3)O_{3}-(0.94-x)PbTiO_{3}-xPbZrO_{3}$ ceramics doped with $CeO_{2}$ were synthesized by conventional bulk ceramic processing technique. Phases analysis, microstructures and piezoelectric properties were investigated as a function of $CeO_{2}$ content (0.03, 0.05, 0.1 0.3, 0.5 and 0.7 wt%). Microstructures and phases information were characterized using a scanning electron microscope (SEM) and an X-ray diffractometer (XRD). Mechanical quality factor ($Q_{m}$) and coupling factor(kp) were obtained from the resonance measurement method. Both $Q_{m}$ and $k_{p}$ were shown to reach to the maximum at 0.1 wt% $CeO_{2}$. In order to evaluate the stability of resonance frequency and effective electromechanical coupling factor ($K_{eff}$) as a function of $CeO_{2}$, the variation of resonance and anti-resonance frequency were also measured using a high voltage frequency response analyzer under various alternating electric fields from 10 V/mm to 80 V/mm. It was shown that the stability of resonance frequency and effective electromechanical coupling factor were increased with increasing the $CeO_{2}$ contents.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.25-30
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• 2007

In this paper, lead-free [$Li_{0.04}(Na_{y}K_{1-y})_{0.96}](Nb_{0.86}Ta_{0.1}Sb_{0.04})O_{3}$ (y=0.4 - 0.58) ceramics were manufactured using conventional miked oxide method for acoustic emission(AE) sensor application and their dielectric and piezoelectric properties were investigated with the variations of Na/K ratio. The samples in the composition Na/K=54/46 exhibited excellent electrical properties of $d_{33}=300$ PC/N and kp=0.49. Taking into consideration above piezoelectric properties, it can be concluded that the [$Li_{0.04}(Na_{y}K_{1-y})_{0.96}](Nb_{0.86}Ta_{0.1}Sb_{0.04})O_{3}$ system ceramics are the promising lead-free materials capable of substituting PZT system ceramics.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권5호
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• pp.471-478
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• 2011

Investigations of crystal structure and phase transition of $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ ceramics doped with A-site substitution impurity (La, Nd) or B-site substitution impurity (Sb, Nb) at 2 mol% concentration were carried out. X-ray diffraction patterns of impurities doped $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ ceramics have been measured at pressures up to ~5 GPa with diamond anvil cell and synchrotron radiation. The patterns were obtained at room temperature using methanol-ethanol mixture as pressure-transmitting media. In order to refine the crystal structure, Rietveld analysis has been performed. The structures of impurities doped $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ ceramics are tetragonal in space group P4mm at ambient pressure and are transformed into a cubic phase in space group Pm$\bar{3}$m as the pressure increases. In this study, when A-site substitution donor $La^{3+}$ or $Nd^{3+}$ ion was added to $Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$ ceramics, the phase transition phenomena showed up at the pressure of 2.5~4.6 GPa, but when B-site substitution donor $Nb^{5+}$ or $Sb^{5+}$ ion was added to it, the phase transition appeared at relatively lower pressure of 1.7~2.6 GPa.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.213-219
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• 2007

Glass-to-metal contact should be prevented in the design of any structural glass component. Because glass is extremely brittle and will fracture readily if even a small point load is applied. If the assembly includes a glass component supported by metallic structure, designers should provide a pliable interface of some kind between the two parts. But there happens high demand of glass-to metal contact in semiconductor industries due to adoption of dry cleaning process as one of the good solution to reduce running cost - carry out equipments cleaning with high corrosive and etching gas such as CF4 with keeping process temperature as the same as high service temperature. Therefore the quartz glass have to be received compression by direct contact with metal as the form of weight itself and vacuum pressure and fatigue by vibrations caused by process during the process. In this paper investigation will be carried out on fracture behavior of quartz glass contacted with metal directly under local load and fatigue given by process vibration with apparatus which can give $lox{\backslash}cal$ load and vibration through PZT ceramics to give guideline to prevent unintended fracture of quartz glass.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.35-39
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• 2006

In this study, in order to develop the multilayer piezoelectric actuator and ultrasonic resonator, PMN-PNN-PZT ceramics were fabricated by sintering with $Li_2CO_3-Na_2CO_3$ as sintering aids at $950^{\circ}C$ and their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated as a function of PNN substitution. With increasing PNN substitution, dielectric constant(${\epsilon}_r$), electromechanical coupling factor(kp), and piezoelectric d constant($d_{33}$) were increased to $12 mol\%$ PNN substitution and then showed a tendency to decrease rapidly With increasing PNN substitution, crystal structure changed from tetragonal to rhombohedral at $12 mol\%$ PNN substitution and then secondary phase was appeared and its intensity was increased. At the $12 mol\%$ PNN substituted PMN-PZT composition ceramic sintered at $950^{\circ}C$, density, kp, $d_{33}$ and Qm showed the optimum value of $7.79 g/cm^3$, 0.599, 419 pC/N, and 894, respectively for multilayer piezoelectric actuator application.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.205-205
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• 2008

PZT 세라믹은 우수한 유전 및 압전특성을 갖고 있어 변압기, 센서 및 엑츄에이터 등에 널리 응용되고 있다. 그러나, 우수한 특성에도 불구하고 PZT세라믹스의 소결시 PbO의 높은 유독성 및 휘발로 인하여 환경오염을 야기 시킨다. 그러므로 PbO로 구성된 세라믹을 대체하기 위한 우수한 압전특성을 가진 비납계 세라믹스 개발이 연구의 주류를 이루고 있다. 그 중 비납계 NKN와 BZT는 대체물질로 많이 관심을 받고 있다. 이는 일반적인 NKN조성은 우수한 압전성과 높은 큐리온도를 가지고 있을 뿐만 아니라, BZT조성의 Zr성분이 큐리온도를 낮추거나 유전특성을 졸게 하여 유전율 곡선을 완화하게 하는 특징이 있다. 하지만 NKN은 $1140^{\circ}C$이상의 소결온도에서 K의 휘발특성으로 인해 소성 후에도 주변의 수분을 흡수하는 조해성이 발생하는 문제가 발생한다. 그래서 본 연구에서는 낮은 온도에서 NKN계 세라믹스의 밀도를 증가시킬 뿐만 아니라, 우수한 유전 및 압전특성을 갖는 세라믹스를 제조하고자 비납계 $0.94(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3-0.06Ba(Zr_{0.05}Ti_{0.95})O_3$ (NKN-BZT)의 조성을 사용하였고 소결조제로는 $MnO_2$, NiO, $Bi_2O_3$, ZnO, $Li_2CO_3$, CuO등을 변화주어 유전 및 압전 특성을 알아보았다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1661-1663
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• 2000

This study was to measure the dielectric characteristics of 0.05Pb($Al_{0.5}Nb_{0.5}$)-0.95Pb($Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$[PAN-PZT] system ceramics according to the variation of $Cr_{2}O_3$, $Fe_{2}O_3$ addition amount. 0.0$\sim$1.2[wt%] and according to sintering temperature after creating the specimens with a general sintering way. The results of this study were summarized as follows : the dielectric constant at 20[$^{\circ}C$] reduced dy increasing additive on the whole. The dielectric loss was minimum value of 12.77[%], sintered at 1200[$^{\circ}C$], dopped with $Cr_{2}O_3$ 0.3[wt%] and minimum value of 10.89[%], sintered at 1200[$^{\circ}C$], dopped with $Fe_{2}O_3$ 0.6[wt%]. The variation rate of dielectric constant according to the change of frequency was decreased slowly by increasing frequency. The temperature coefficient of capacitance turned out increasing the stability of the temperature, decreased $Cr_{2}O_3$ 0.3wt% showed its minimum value 0.59[%/$^{\circ}C$], the maximum value 0.9[%/$^{\circ}C$] with $Cr_{2}O_3$ 3wt%.

• 한국재료학회지
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• 제6권2호
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• pp.221-227
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• 1996

60Hz의 교류전계를 사용하는 종래의 Sawyer-Tower회로를 응용하여 0.1Hz의 직류 개념(quasi-DC)의 전계를 이용한 polarization과 strain의 동시 측정을 실시하였다. 측정의 대상으로는 강유전체로서 압전변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT 계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PMN계로 하였다. 0.1Hz한 주기의 전계 인가로 이력곡선을 측정할 수 있어서 시편의 발열을 크게 억제할 수 있었고 정확한 온도에서의 측정이 가능하였다. 또한 양방향 전계뿐 아니라 단방향 전계, 바이어스 전계도 인가할 수 있기 때문에 종래의 Sawyer-Tower 방법에서는 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정보를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정도를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 이력곡선이 측정되는 한 주기 동안에 시편에 부착된 스트레인 게이지를 통해 전계인가에 따른 strain 변화를 동시에 측정할 수 있기 때문에 strain과 polarization의 상관관계를 정확히 조사할 수 있다는 장점이 있다. PMN계에서 인가되는 전계의 넓은 범위에서 전왜정수 Q값을 연속적으로 구할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권3호
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• pp.257-264
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• 1997

MPB조성영역에 MnO2를 첨가한 압전체를 제조하여 분극처리후에 반복압축응력을 부여함에 따른 압전열화 현상을 조사하고 분극처리 전후의 굽힘강도의 변화 및 파괴특성을 연구하였다. MnO2를 0.25wt.% 첨가한 시편에서 가장 적은 열화현상이 일어났다. 굽힘강도는 분극처리 후 하중방향에 평행한 방향으로 분극처리한 시편이 분극처리 전보다 높은 강도를 나타내었고, 수직한 방향으로 분극처리한 시편은 낮은 값을 나타내었다. 이는 분극처리시 발생하는 전계방향으로 압축잔류응력, 직각방향으로 인장잔류응력 때문인 것으로 사료된다.