• 제목/요약/키워드: PbO content

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과잉 PbO에 의한 (Pb,Y) $(Zr,Sn,Ti)O_3$세라믹스의 유전 및 전기장유기변형 특성 (Dielectric and Field-induced Strain Behaviors due to Excess PbO in Lead Yttrium Zirconate Stannate Titanate Ceramics)

  • 윤기현;김정희;강동헌
    • 한국재료학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.34-40
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    • 2000
  • 디지털형 압전/전왜 액츄에이터 응용을 위하여 상경계(반강유전상/강유전상) 조성인 $Pb_{0.94}Y_{0.04}[(Zr_0.6Sn_0.4)_{0.915}Ti_0.085]O_3$ (PYZST) 계를 택하여 과잉 PbO의 첨가량 및 소결 조건 변화에 따른 상전이 특성, 유전 특성 및 전기장 유기변형 특성을 연구하였다. 사방정 구조를 갖는 PYZST 세라믹스에서 과잉 PbO 첨가에 따른 결정구조의 변화는 거의 확인되지 않았으나, 소결 후 입자가 약간 작아지며 둥근 형태로 변화하였고 첨가량 증가에 따라 적정 소결온도는 감소하였다. 과잉 PbO의 첨가량이 증가함에 따라, 분극측정시 반강유전상이 보다 안정되는 경향을 보였고, 전계유도변형 측정시 인가전기장 제거상태에서의 변형의 형상기억성이 감소하고 디지털형 변형곡선 특성이 강화되었다. 또한 최대 유전상수와 전계 유기변형량은 감소하였으나 반면 상전이(반강유전상$\leftrightarrow$강유전상) 전기장 및 비저항은 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 과잉으로 첨가된 PbO에 의한 격자 결함반응 및 분역벽 이동 거동 가능성과 연관시켜 설명하였다.

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납 함량에 따른 비정질 Pb-Na 규산염의 원자 구조에 대한 고상 핵자기 공명 분광분석 연구 (Effect of Lead Content on Atomic Structures of Pb-bearing Sodium Silicate Glasses: A View from 29Si NMR Spectroscopy)

  • 이서영;이성근
    • 광물과 암석
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    • 제34권3호
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    • pp.157-167
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    • 2021
  • 납(lead; Pb)은 지구 형성 초기의 원시 맨틀(primitive mantle)에서부터 현재 지구로의 진화 과정 이해에 중요한 정보를 제공하는 미량 원소 중 하나이다. 납은 지구 내부 및 지각에서 다양한 화성 과정에 수반하는 규산염 광물과 용융체 내에 차별적으로 분배된다. 원소 분배 계수 변화는 규산염 용융체 구조와 밀접한 관련이 있을 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구의 목적은 납이 포함된 규산염 용융체의 자세한 구조를 밝히고, 조성에 따라 변화하는 구조와 특성, 특히 규산염 광물과 용융체 간의 원소 분배 계수와의 관계를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 고상 NMR 분광분석을 수행하여 비정질 Pb-Na 규산염의 자세한 원자 구조를 확인하였다. 자연계 마그마 용융체의 모델 시스템으로 납이 포함된 비정질 유리 시료[(PbO)x(Na2O)1-x]·SiO2를 소듐과 납의 단종 Na2SiO3에서 PbSiO3까지 다양한 조성의 비정질을 합성하였으며(x=0, 0.25, 0.33, 0.50, 0.67, 0.86, 1) 납의 함량에 따른 규소 주변 원자 환경의 변화를 확인할 수 있는 29Si MAS NMR 분광분석을 수행하였다. 29Si MAS NMR 결과 납 함량에 따라 피크의 폭이 넓어지고 피크 최대값의 위치는 -76.2, -77.8, -80.3, -81.5, -84.6, -87.7 ppm으로 이동하였다. 규소와 결합된 연결 산소의 양인 Qn 환경 변화를 정량적으로 분리하기 위하여 29Si NMR 스펙트럼에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션은 조성에 따라 NBO/T로 나타낸 중합도가 일정하면서 Qn 환경의 화학적 차폐 이동을 가정한 경우 가우시안 함수의 조합으로 진행하였다. 그 결과 규소 주변 원자 환경 변화에 기인한 화학적 차폐의 이동이 시사된다. Na2SiO3의 경우 Q2가 지배적으로 존재하며 Q1 및 Q3가 비슷한 비율로 존재하였으나 소듐 대신 납이 포함되면서 Q2가 감소하고 Q1 및 Q3가 증가하면서 Qn 환경의 불균화가 증가하였다. 29Si NMR 스펙트럼에 대한 시뮬레이션 결과는 납을 포함한 비정질 규산염에서 조성에 따른 배열 무질서도 및 위상 무질서도 증가를 지시한다. 본 결과로부터 평균 양이온 세기(average cation field strengths)에 따른 불균화 상수(disproportionation factor)의 변화를 정량화하였다. 무질서도의 증가와 비정질의 구조 변화가 납을 포함한 미량 원소의 분배 계수를 감소시킬 것으로 예상된다.

PLD법으로 제작된 xPb(Al0.5Nb0.5)O3-(1-x)Pb(Zr0.52Ti0.48)O3박막의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of xPb(Al0.5Nb0.5)O3-(1-x)Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 Thin films Prepared by PLD)

  • 김민철;박용욱;최지원;강종윤;안병국;김현재;윤석진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.795-800
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    • 2003
  • The dielectric and piezoelectric properties of the xPb(A $l_{0.5}$N $b_{0.5}$) $O_3$-(1-x)Pb(Z $r_{0.52}$ $Ti_{0.48}$) $O_3$ [xPAN-(1-x)PZT] thin films by pulsed laser deposition (PLD) were investigated as a function of PAN contents. The effect of texture on dielectric and piezoelectric properties of the 0.05PAN-0.95PZT thin films having the highest piezoelectric constant( $d_{33}$) was studied more precisely. For 0$\leq$x$\leq$0.15 compositions in xPAN-(1-x)PZT thin films, the well-developed perovskite phase with (111) preferred orientation was obtained at the deposition temperature of 50$0^{\circ}C$. With increasing PAN content, remanent polarization and coercive field decreased. The dielectric constant increased with an increase of PAN content until it reached 1450 at $\chi$= 0.05, and then decreased for higher PAN content. The maximum points of dielectric constant coincides with the maximum points of the piezoelectric constant $d_{33}$.33/.33/././.

Effect of CuO-V2O5 Addition on Microwave Dielectric Properties of (Pb0.45Ca0.55(Fe0.5Nb0.5)0.9Sn0.1]O3 Ceramics

  • Ha, Jong-Yoon;Choi, Ji-Won;Yoon, Ki-Hyun;Choi, Doo-Jin;Yoon, Seok-Jin;Kim, Hyun-Jai
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.9-12
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    • 2004
  • The effect of x wt% CuO-y wt% $V_2O_5$ content on the microwave properties of $(Pb_{0.45}Ca_{0.55})[(Fe_{0.5}Nb_{0.5})_{0.9}Sn_{0.1}]O_3$ (PCFNS) ceramics was investigated. In order to decrease the sintering temperature and use as a Low Temperature co-firing Ceramics (LTCC), CuO-$V_2O_5$ are added in the PCFNS. The bulk density, dielectric constant (${\varepsilon}_r$) and quality factor(Q${\cdot}f_0$) increased with increase in CuO content within a limited value. The microwave properties were degraded with increases in $V_2O_5$ content. The temperature coefficient of the resonant frequency (${\tau}_f$) of PCFNS was shifted to positive value abruptly with increasing the $V_2O_5$ content, while the ${\tau}_f$ was slightly shifted to positive value with increasing the CuO content. The optimized microwave properties, ${\varepsilon}_r$ = 88, Q${\cdot}f_0$ = 6100 (GHz), and ${\tau}_f$ = 18 ppm/$^{\circ}C$, were obtained in $(Pb_{0.45}Ca_{0.55})[(Fe_{0.5}Nb_{0.5})_{0.9}Sn_{0.1}]O_3$ with 0.2wt% CuO 0.05 wt% $V_2O_5$ and sintered at $1000^{\circ}C$ for 3 h. The relationship between the microstructure and microwave dielectric properties of ceramics was studied by X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM)

$TiO_2$ 의 첨가가 Lead-Zinc-Borosilicate 봉착 유리에 미치는 영향 (Effect of $TiO_2$ in the Lead-Zinc-Borosilicate Solder Glass)

  • 채수철;김철영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.349-354
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    • 1984
  • The purpose of present study is to find the structure crystallization mechanism and physical properties in $TiO_2$ containing lead zinc borosilicate glass system. The experiments such as differential thermal analysis infrared spectral analysis. X-ray diffraction analysis and thermal expansion measurements have been done. Differential thermal analysis of coarse and fine glass powder showed bulk nucleating mechanism for high $TiO_2$ containing glasses and surface nucleation mechanism for low $TiO_2$ containing glasses. The prepared glasses crystallized to crystalline mixture of PbO.2ZnO. $B_2O_3$ .4PbO.2ZnO.$5B_2O_3$and 2PbO.ZnO.$B_2O_3$ when heat-treated in the range of 480 and 51$0^{\circ}C$ and crystallized to PbTiO3 when heat-treated at $600^{\circ}C$. Obtained crystalline phase of $PbTiO_3$ in glass matrix strongly affects to thermal expansion coefficient and the value of crystallized glass varied 68.0 to $107.1{\times}10-7$/$^{\circ}C$ depending on the amount of $TiO_2$added. Infrared spectral analysis showed that [$BO_3$] triangle and [$BO_3$] tetrahedral units were coexisted in the glass with high content of PbO.

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Effects of Cd substitution on the superconducting properties of (Pb0.5Cu0.5-xCdx)Sr2(Ca0.7Y0.3)Cu2Oz

  • Lee, Ho Keun;Kim, Jin
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.24-28
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    • 2018
  • To understand the effects of Cd substitution for Cu, $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ (x = 0 ~ 0.5) compounds were synthesized and the structural and superconducting properties of the compounds were characterized. Resistivity data revealed that superconducting transition temperature rises initially up to x = 0.25 and then decreases as the Cd doping content increases. Room-temperature thermoelectric power decreases at first up to x = 0.25 and then increases with higher Cd doping content, indicating that the change in $T_c$ is mainly caused by the change in the hole concentration on the superconducting planes by the Cd doping. The non-monotonic dependence of the lattice parameters and the transition temperature with Cd doping content is discussed in connection with the possible formation of $Pb^{+2}$ ions and the removal of excess oxygen caused by Cd substitution in the charge reservoir layer. A correlation between transition temperature and c/a lattice parameter ratio was observed for the $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ system.

$GeO_2$의 첨가가 $PbO-Bi_2O_3-Ga_2O_3$ 유리의 안정화에 미치는 영향 (Effects of $GeO_2$ Addition on the Stabilities of $PbO-Bi_2O_3-Ga_2O_3$ Glasses)

  • 최용규;허종;류선윤
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1269-1275
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    • 1995
  • Effects of GeO2 addition on the thermal and structural stabilities of PbO-Bi2O3-Ga2O3 glasses were studied. Thermal stabilities, as assessed by the weighted thermal stability factors [(Tx-Tg)/Tg], increased with GeO2 concentraton from 0.097 to 0.210 with the addition of 20 mol% GeO2. Increasing GeO2 content resulted in the decrease of apparent density, molar volume, refractive index and thermal expansion. On the other hand, IR transmission cut-off (λT=50%) moved from 6.73${\mu}{\textrm}{m}$ for the ternary PbO-Bi2O3-Ga2O3 glass to shorter wavelength side, 5.98${\mu}{\textrm}{m}$ for a glass containing 20mol% GeO2. There were little change with GeO2 content, however, in the activation energies for the viscous flow of approximately 140 kcal/mole within the temperature interval of 300~50$0^{\circ}C$. Addition of GeO2 to PbO-Bi2O3-Ga2O3 glasses enhanced the thermal and structural stabilities significantly at the expense of their infrared transmittance. An appropriate compsomise between these two opposite trends should be made following the specifications of the final applications.

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(Pb1-1.5xLax)(Ti1-yMny)O3계의 유전 및 압전성질 (The Dielectric and Piezoelectric Properties of (Pb1-1.5xLax)(Ti1-yMny) System)

  • 맹성재;정형진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.321-328
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    • 1988
  • The sintering phenomena, electrical resistivity, dielectric and piezoelectric properties of lead titanate ceramics modified by the partial substitution of La for Pb and Mn for Ti, (Pb1-1.5xLax)(Ti1-yMny)O3 ceramics, have been investigated. In (Pb1-1.5xLax)(Ti1-yMny)O3 system, with increasing lanthanum content, the realtive bulk density increased, but the Curie point and tetragonality (c/a) decreased. The tetragonal-to-cubic phase transition boundary existed in the range of 0.20

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스퍼터링법에 의한 강유전성 $Pb_{1+x}$($Fe_{0.5}$$Nb_{0.5}$)$O_3$ 박막의 제조 및 전기적 특성에 관한 연구 (Preparation and Electrical Properties of the Ferroelectric $Pb_{1+x}$($Fe_{0.5}$$Nb_{0.5}$)$O_3$ Thin Films by Sputtering Method)

  • 장영일;김장엽;임대순;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.294-302
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    • 1998
  • $Pb_{1+x}$($Fe_{0.5}$$Nb_{0.5}$)$O_3$ films have been synthesized on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates using rfmagnetron sputtering Concentration of Fe and Nb in the deposited films was adjusted to near stoichiometry through the control of target composition, Films deposited with adjusted to near stoichiometry showed better electrical properties such as dielectic and leakage characteristics. Crystallinity and dielectric constant increased with increasing excess PbO upto 9 mol% This study also showed that dielectric constant and leakage current characteristics improved by optimum content of $O_2$ flow during deposition.

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