• 제목/요약/키워드: Piezoelectric Ceramics

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첨가제에 따른 $Pb(Mg_{1/2} W_{1/2}) O_3-PbTiO_3-ObZrO_3$ 고용체의 특성에 대한 연구 (The Study of the Properties of $Pb(Mg_{0.15} W_{0.15})Ti_{0.35}-Zr_{0.35}O_3$ Ceramics Modified with $La_2O_3$, $Nb_2O_5$ and $Al_2O_3$)

  • 안영필;황학인;홍진녕
    • 한국세라믹학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.17-24
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    • 1985
  • In the composition of $Pb(Mg_{0.15} W_{0.15})Ti_{0.35}-Zr_{0.35}O_3$ the effect of particle size on PbO vaporization were measured, . The initial step of discontinuous vaporization of unreated PbO during the calcining process was depended on the particle size. All additives $La_2O_3Nb_2O_5$ and $Al_2O_3$ inhibited the grain growth of the composition $Pb(Mg_{0.15} W_{0.15})Ti_{0.35}-Zr_{0.35}O_3$ +2wt% excess PbO. The dielectric and piezoelectric properties of the composition $Pb(Mg_{0.15} W_{0.15})Ti_{0.35}-Zr_{0.35}O_3$ were improved by the addition of 2wt% excess PbO and proper additive. The electromechanical planar coupling factor of 0.65 and mechnical quality factor of 390 could be obtained by adding 5wt% $Nb_2O_5$ to the composition 2wt% excess PbO+$Pb(Mg_{0.15} W_{0.15})Ti_{0.35}-Zr_{0.35}O_3$.

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베어링 고장 예후검출을 위한 음향 방출(AE)센서 개발 (Development of Acoustic Emission(AE) Sensor for Prognosis Detection of Bearing Fault)

  • 이치범;김경우;박영일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.429-436
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    • 2014
  • Most mechanical systems are now operating consistently and getting faster due to the development of automation systems. Peoples' dependence on machines have increased as when problems occur within the mechanical system, personal injury and production loss may come as a result, as most of the mechanical system's malfunctions are caused by the failure of the rotational bearing. What we need now is a maintenance system that can warn us when it detects abnormal conditions before significant damage occurs to the bearing. In this study, we have developed an acoustic emissions sensor that can figure if the bearing works under the normal condition. With this acoustic emissions sensor, we can inspect the bearing for defects by using the Heterodyne technique, which converts the ultrasound signal into audio, as a signal conditioning process.

전압차 제어에 의한 초음파 모터의 속도 및 토오크 특성 (Speed and Torque characteristics of Ultrasonic Motor by Voltage difference control)

  • 김영동;오금곤
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제10권6호
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    • pp.88-95
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    • 1996
  • 초음파 모터(ultrasonic motor : USM)는 압전 세라믹소자(piezoelectric ceramics)의 초음파 진동을 이용한 마찰 구동형 모터이다. 기존의 전자식 모터와는 달리 자기화로 즉 철심과 코일이 없는 단순 구조를 갖는 특수 소형 모터로서 저속 고토오크의 특성을 지니고 있으므로 다이랙트 드라이브 방식의 액츄에이터로 활용이 가능하다. 그리고 자장이 강한 특수 환경에서도 외란의 영향을 받지 않아도 산업계 전바에 걸쳐 제어용 모터로서 높이 평가받고 있다. 따라서 실용화를 위한 여러 가지 파라미터에 대한 특성 실험과 그에 따른 제어법 개발이 시급하다. 본 논문에서는 2상 입력 전원의 전압차 제어(voltags)를 제안한다. 먼저 전압차 제어에 의하여 이론적으로 고찰하고 초음파 모터의 구동원이 되는 고정자의 한 질점에서 발생하는 타원 궤적을 시뮬레이션을 통하여 알아봄으로써 초음파 모터의 속도와 토오크 특성을 예측하였다. 그리고 입력 전압워 전압차를 조절하여 초음파 모터의 속도와 토오트 특성을 실험하였다. 그 결과를 토대로 전압차 제어가 초음파 모터의 새로운 구동 방식이 될 수 있음을 밝혔다.

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본드그래프를 이용한 듀얼 스테이지 시스템의 모델링, 해석, 및 제어 (Bond Graph Modeling, Analysis and Control of Dual Stage System)

  • 왕위준;한창수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.1453-1459
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    • 2012
  • 본 연구에서는 보이스코일 모터와 압전 구동기를 동일 축으로 배치함으로써 초정밀 위치결정뿐만 아니라 동특성을 개선할 수 있도록 하는 듀얼 스테이지를 다룬다. 듀얼 스테이지는 모델링이 엉성할 경우 오히려 나쁜 동특성을 보이는 단점이 있다. 이 논문은 본드그래프를 이용하여 듀얼 스테이지를 모델링하고 동적 상태방정식을 본드그래프에서 유도하였다. 또한 동특성을 향상시키기 위한 보상기의 설계 예시를 보이고 있으며, 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

$Cr_{2}O_{3}$이 첨가된 PNN-PZT 압전세라믹스에서의 미세구조 및 특성 (Microstructure and Properties of $Cr_{2}O_{3}$additive ternary PZT Ceramics)

  • 박정호;김철수;김성곤;이상렬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.972-975
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    • 2001
  • The effect of Cr$_2$O$_3$(0 to 0.5 wt%) doping on the microstructure and electrical properties of ternary Pb(Zr,Ti)O$_3$-Pb(Ni,Nb)O$_3$piezoelectric ceramic has been investigated. Abnormal grain growth (grain size 3.3 to 11.2 $\mu$m) and densification are found. Minor additives of $\leq$0.1 wt% improve the mechanical coupling factor, but with more additives of $\geq$0.2 wt% electrical properties deteriorate. Thus, these phenomna can be ascribed mainly to anomalous developed microstructure. The large grains were composed of a core region that is free of Cr and a surrounding shell region rich in Cr. The interfaces between the core and the shell were composed of misfit dislocations. The mechanical properties of the specimens were strongly influenced by this microstructural change. The microstrutural and compositonal evolution of the specimens containing different amounts of Cr$_2$O$_3$were monitored. Electrical properties were measured and related to the variations in the microstructure.

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(Na,K)$NbO_3$ 계의 무연 압전체에서 cu 산화물 도핑에 따른 특성 평가 (Characterization of (Na,K)$NbO_3$-Based Ph-free Piezoelectrics Doped with Cu-oxides)

  • 이윤기;류성림;어순철;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.324-324
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    • 2010
  • 최근에는 압전체의 환경오염 문제의 해결 및 가격경쟁력을 갖추기 위해서 비납계 압전체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. (Na,K)$NbO_3$ 계는 페로브스카이트 구조를 가지는 비납계 세라믹스로 현재 가장 많이 연구되고 있는 물질 중의 하나이다. 본 연구에서는 압전성이 우수한 $(Na_{0.44}K_{0.52}Li_{0.04})(Nb_{0.9}Ta_{0.04}Sb_{0.06})O_3$ 조성에 CuO, $Cu_2O$ 등의 Cu 산화물을 첨가하였을 때의 전기기계결합계수, 기계적품질계수, 비유전율, 압전전하상수, 문극-전계 이력곡선 (P-E hysteresis curve) 등을 변화를 평가하고자 하였다.

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결합형 유한요소-경계요소 기법에 의한 FFR 형태의 고출력 심해저용 쏘나 변환기 설계 (Design of a FFR-typed High Power Deep-water Sonar Transducer using a Coupled FE-BEM)

  • 장순석;이제형;안흥구;최현호
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.224-227
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    • 1999
  • A high power deep-water sonar transducer of FFR (Free Flooded Ring) type has been designed using a coupled FE-BEM. The present sonar transducer is composed of rectangular piezoelectric ceramics and pie-shaped steels (or the advantage of simple fabrication. The dynamics of the sonar transducer is modelled in three dimensions and is analyzed with external electrical excitation conditions. Different results are available such as steady-state frequency response for TX and RX displacement modes, directivity patterns, back-scattering patterns, bandwidths, transmitting voltage responses and receiving sensitivity responses. The TV response shows a very high acoustic pressure of 150 dB/lV (ref $1{\mu}Pa$ at 1m) at 1900 Hz. This ultra high power response of the sonar transducer indicates a new possibility of the sonar transducer development.

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유리판용 초음파 물기 제거기 개발 (development of Ultrasonic waterdrop Repellers for Glass Plates)

  • 정이봉;이영진;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.12-17
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    • 1997
  • 본연구에서는 압전세라믹을 이용하여 외부에 노출된 유리판에 부착된 물방울을 효율적으로 제거할 수 있는 초음파 물기 제거장치를 개발하였다. 초음파 진동장치의 제작을 위하여 유한요소법을 사용하여 유리면의 진동특성을 분석하였고 이 결과를 바탕으로 체적의 효과를 얻을 수 있는 초음파 진동액츄에이터의 구조와 규격을 결정하였다. 진동장치의 제작에 있어서는 시뮬레이션 결과를 바탕으로 진동의 균일한 분포를 위해서 보조진동판을 사용하였고 주어진 크기의 유리판의 최적조건을 찾기 위해 보조진동판과 유리판의 다양한 두께와 압전소자의 크기와 두께에 따라서 그 특성을 알아보고 성능을 평가하였다. 구동 발진기는 유리판의 공진점을 추적하기 위해 일정 주파수대역을 스위핑하는 가변주파수 발진기로 제작하였다.

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Effect of DyFeO3 Addition on Crystal Structure and Ferrcelectricity of the BiFeO3-PbTiO3 System

  • Kim, Seong-Seog;Kwon, Jong-Uk;Cheon, Chae Il
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.299-303
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    • 2005
  • The crystal structure and ferroelectricity of the $(1-x)BiFeO_3\;(BF)-xPbTiO_3$ (PT) ceramic system with the addition of $DyFeO_3$ (DF) have been investigated for attaining a high temperature piezoelectric material. This study is focused on the relation between crystal structure and ferroelectric property with the addition of DF over the phase boundary in the (1-x)BF-xPT system. Hysteresis curves of polarization-electric field at room temperature have been measured. The X-ray and neutron diffraction data were analyzed by the rietveld refinement method. The addition of 0.1 mole DF into BF-PT system greatly increases the ferroelectric remanant polarization Pr values, e.g. 17 ${\mu}C/cm^2$ in 0.6BF-yDF-(0.4-y)PT and 31${\mu}C/cm^2$ in 0.5BF-yDF-(0.5.y)PT, respectively. The improved Pr value has been discussed in relation with crystal structure and electrical property.

소결체 및 전극의 크기와 조성이 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3 PbTiO_3-PbZrO_3$계 압전세라믹스의 공진특성에 미치는 영향 (Effect of Composition Size of Sintered Body and Electrode on Resonant Characteristics of $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3 PbTiO_3-PbZrO_3$ Piezoelectric Ceramics)

  • 류영대;조상희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.60-66
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    • 1986
  • The effect of composition size of sintered body and electrode on resonant characteristics of the system $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3 PbTiO_3-PbZrO_3$ has been decribed. Composition ranged from X=40 to X=55 diameter of sintered body ranged from D=6.5 to D=12.5(mm) and diameter of electrode ranged from De=5.5 to De=11 (mm) In the composition of morphotropic phase boundary antiresonant frequency (fa) dcreased slowly whereas resonant frequency (fr) decreased rapidly on the ground of this Δf(fa-fr) and electromechanical coupling fractor Kp increased and Qm showed low value. On the contrary in toward the composition of tetragonal and rhombo-hedral fa increased slowly whereas fr increased rapidly on the ground of this Δf and Kp decreased and Qm increased abruptly. Substance of the above statements have no concern with size of sintered body and ele-ctrode. The other side as the size of electrode decreased Qm fr, fa and Δf increased. Cm and Co dominantly affect the resonant frequency and antiresonant frequency.

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