Effects of particle size, crystal structures and multilayer structures of $ATiO_3$, $ATa_2O_6$, $ANb_2O_6$, $AWO_4$, and $AMoO_4$ (A=Ni, Mg, Zn, Co) ceramic fillers on the dielectric properties of polystyrene (PS), polypropylene (PP) and polytetrafluoroethylene (PTFE) polymer matrices were investigated at microwave frequencies. The microwave dielectric properties of $ATiO_3$ (ilmenite), $ATa_2O_6$ (tri-rutile), $ANb_2O_6$ (columbite), AWO4 (wolframite), and AMoO4 (wolframite) ceramics were largely dependent on the structural characteristics of oxygen octahedra. The dielectric constant (K) of the composites was increased with the ceramic content. However, the dielectric loss (tan ${\delta}$) of the composites was affected by the type of ceramics and the crystallinity of polymers. For the composites with same amount of ceramics, the K was decreased and the tan ${\delta}$ was increased with the particle size of ceramics. Also, the dielectric properties of the composites were dependent on the multilayer structures with different arrangements. Several theoretical models have been employed to predict the effective dielectric properties of the composites. The frequency dependence of dielectric properties and the temperature coefficient of resonant frequency (TCF) of the composites were also discussed.
In this study, $(1-x)Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.88}O_3+xCeMnO_3$ (x= 0~0.02) ceramics were prepared by Columbite precursor method. The phase structure, ferroelectric and piezoelectric properties were systematically investigated. It was found that PMW-PNN-PZT possessed superior electrical properties due to its composition close to the MPB (morphotropic phase boundary). Coercive electric field of 10.05 [kV/cm] and density of 7.88 [$g/cm^3$] were obtained when the substitution amount of $CeMnO_3$ is x=0.02. In contrast, specimens with x=0.01 showed the mechanical quality factor($Q_m$) of 1,091 and the electromechanical coupling factor($k_p$) of 0.613.
In this study, the (l-x)$TiTe_3O_{8}$-x$MgTiO_3$ ceramics were investigated to obtain the improved dielectric properties of a high temperature stability and a sintering temperature of less than $900^{\circ}C$ which was necessary for the LTCC. According to the X-ray diffraction patterns of the (l-x)$TiTe_3O_{8}$-x$MgTiO_3$(x=0∼1) ceramics, the columbite structure of $TiTe_3O_{8}$ and ilmenite structure of $MgTiO_3$ were coexisted. Increasing the $MgTiO_3$ mole ratio(x), the density and dielectric constant were decreased and temperature coefficient of resonant frequency was moved to the negative direction and the quality factor was increased. In the case of the 0.6$TiTe_3O_{8}$-0.4$MgTiO_3$ ceramics sintered at $830^{\circ}C$ for 3hr., the microwave dielectric properties were $\varepsilon_{\gamma}$=29.3, Q${\times}$$f_{\gamma}$=39.600GHz and $\tau$$_{f}$=+9.3ppm/$^{\circ}C$.
Perovskite 구조의 PMT-PT계 고용체를 precursor columbite를 이용한 산화물 혼합법으로 제작하여 결정립의 성장과 상전이 현상을 분석하였다. $1250^{\circ}C$에서 4시간 유지하여 제작한 시편의 소결밀도는 이론밀도의 97% 이상이었고, 완전한 perovskite phase를 형성하였다. 치밀하게 소결 처리된 시편의 결정립의 크기는 $6\sim8{\mu}m$로 측정되었다. PMT-PT 고용체계는 복합 강유전 고용체의 전형적인 P-E 이력현상과 강한 진동수 분산특성이 관찰되었다. 특히 PMT가 70% 이하인 조성은 상전이 온도 이상에서도 자발분극이 완전히 소멸하지 않는 relaxor 특성을 보였으며, 유전상수와 유전손실의 큰 진동수 의존성을 보였다.
95Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-5PbTiO3 (hereinafter designated as 95PMN-5PT) system was prepared by the columbite-precursor method with 2 mol% excess PbO to compensate the PbO loss during thermal process. The amount of CuO was 1~10 mol%, and the effects of CuO addition on the dielectric properties of this system have been investigated. From the microstructures, XRD analysis and dielectric measurements, the solubility limit of CuO in 95PMN-5PT was found to be around 3 mol%. Lattice parameter and Curie temperature were found to be decreased as the amount of CuO increased up to the solubility limit. This result confirmed that the Cu2+-ions substituted the Pb2+-ions. It was revealed that the addition of CuO on 95PMN-5PT promoted the sinterability and properties. The room temperature dielectric constant, the loss factor and the specific resistivity of the specimens processed with optimum conditions were 23000, 1%, and 8$\times$1011Ω.cm, respectively.
In this paper dielectric and electrostrictive strain properties of (1-y-x)Pb(Mg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$)O$_{3}$-PbTiO$_{3}$$-yPbTiO_{3}-xSrTiO_{3}[(1-y-x)PMN-yPT-xST]$ ceramics fabricated by using columbite precursor method have been investigated with the substitution of SrTiO$_{3}$(ST). Dielectric constant of the specimens increased with the increase of ST content up to 5[m/o] and decreased with further substitution of ST. And the pyrochlore phase decreased with the increase of ST content up to 5[m/o] in XRD analysis. The elimination of the pyrochlore phase improved dielectric constants. The electrostrictive strains generated by AC electric field have the highest value at 5[m/o] SrTiO$_{3}$ addition and the hysteresis of strain ranged from 12 to 20[%]. The electrostrictive strain at various temperature investigated in the temperature range of $-50[^{\circ}C]~74[^{\circ}C].$ In higher temperature than phase transition region, it showed paraelectric property which shows very small hystersis.
In this study, low temperature sintering property of (1-x)$TiTe_{3}O_{8}-xMgTiO_{3}$ ceramics were investigated for LTCC application which enable to cofiring with Ag electrode. $TiTe_{3}O_{8}$ mixed with $MgTiO_3$ to improve the temperature property. In the X-ray diffraction patterns, the columbite structure of $TiTe_{3}O_{8}$ phase and ilmenite structure of $MgTiO_3$ phase were coexisted in all specimens. The bulk densities and dielectric constants were decreased with increasing of $MgTiO_3$. However, the quality factors were increased with $MgTiO_3$ addition. Also, TCRF was shifted to negative(-) direction. Microwave dielectric properties of (1-x)$TiTe_{3}O_{8}-xMgTiO_{3}$ ceramics had similar tendency with calculated value by the mixing rule. The dielectric constant, quality factor and TCRF of $05TiTe_{3}O_{8}-0.5MgTiO_{3}$ ceramics sintered at $830^{\circ}C$ for 3h. were 26.19, 43,290GHz and $-3.9ppm/^{\circ}C$, respectively.
In this study,. the microwave dielectric properties of the $0.6TiTe_3O_8-0.4CaWO_4$ ceramics with sintering temperature were investigated for LTCC application. According to the X-ray diffraction patterns, the $0.6TiTe_3O_8-0.4CaWO_4$ ceramics had columbite structure of the $TiTe_3O_8$ phase and scheelite structure of the $CaWO_4$ phase. Increasing the sintering temperature, the bulk density, the dielectric constant and the quality factor of the $0.6TiTe_3O_8-0.4CaWO_4$ ceramics were increased. In the case of the $0.6TiTe_3O_8-0.4CaWO_4$ ceramics sintered at $810^{\circ}C$, the bulk density, the dielectric constant and the quality factor were 5.72$g/cm^2$, 33.6, 22,013GHz respectively.
In this paper, it is investigated in advance about the PZT-based composition for piezoelectric vibration device. The specimens of piezoelectric ceramics are made of Columbite method. The piezoelectric vibration device by this composition is designed by ATILA(Magsoft) program used FEM(Finite Element Method). The vibration device used for mobile phone must be driven in the frequency of $130{\sim}200Hz$, so the resonant frequency of piezoelectricity must adjust driven frequency bandwidth. The result of analysis by ATILA is appeared dependant property of length, width, thickness and dummy weight about resonant frequency of the piezoelectric vibration device. The size of manufactured actuator is $28{\times}12{\times}0.3mm^3(length {\times}width{\times}thickness)$ and this is bimorph type. The test of manufactured piezoelectric vibration device measure displacement, acceleration and power dissipation. The piezoelectric vibration device has the advantage more than electro-magnetic motor, however the size of manufactured device is larger than electro-magnetic motor.
Some REE ore deposits are located in the middle part the of Korean peninsula. Geotectonically, the REE ore deposits situated on the Kyemyeongsan Formation of northern margin of the Okcheon geosynclinal belt and in the transitional zone between Kyeonggi massif and the Okcheon belt, with a deep-seated fracture separating the two tectonic units. The Kyemyeongsan Formation are different in lithology and metamorphic grade from the Gyeonggi massif and the Okcheon super group. The sequence of Kyemyeongsan Formation is dominantly composed of acidic metavolcanic and volcaniclastic rocks associated with alkaline igneous rocks which are related to volcano-plutonism. The REE ore deposits contain mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nd and Nd-Th group minerals. More than 15 RE and REE minerals have been found in the deposits, such as allanite, fergusonite, thorite bestnaesite, euxenite, polyclase, monazite, columbite, (Nb)-rutile, okanoganite, sphene, zircon, illmenite and some other unknown minerals. According to the characteristics of the mineral association, the REE ore deposits may be divided into 4 ore types; Zircon-REE, allanite-REE, feldspar-REE and fluorite-REE type. The Sm-Nd isochron age of the REE ore is 330 Ma, and the Sm-Nd model age is 1.11 Ga with ${\varepsilon}_{Nd(t)}$ being - 2.9. This data suggest that the REE ore deposit was formed in the early Carboniferous, and the ore-forming material came from the mantle. The REE ores show distinct light REE enrichment with strong negative Eu anomaly. The REE patterns of schistose rocks from Kyemyeongsan Formation are similar to felsic volcanics from rifts or back arc basins in or near continental crust. The genesis of the REE ore deposit is quite complicated. Different geologic processes are displayed in the studied area; sedimentation, volcanic activity, metamorphism and hydrothermal replacement. Alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism of a high temperature to produce alkali metasomatites. Geochemical charateristics show that metasomatism of alkaline fluid was probably the dominant ore-forming process in Chungju district.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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