• 비파괴검사학회지
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• 제20권1호
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• pp.33-37
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• 2000

압전 세라믹 PZT와 고분자 매질인 에폭시 수지를 사용하여 PZT 체적비가 75%인 1-3 압전복합변환자를 dicing-filling 방법으로 제작하여 임피던스 분석과 펄스 반사법으로 수신된 초음파신호의 스펙트럼 분석을 통하여 전기 및 음향 특성을 조사하였다. 제작된 1-3 압전복합변환자의 경진동 모드 및 두께진동 모드의 기본진동수는 각각 0.95MHz와 1.63MHz이었고, 측면진동 모드는 관찰되지 않았다. 두께진동 모드에 대한 전기기계 결합계수는 PZT 단일상(0.52)보다 큰 0.54로 수신효율이 향상되었음을 알 수 있었다. 그리고 기계적 품질계수(Q)는 PZT 단일상(80)보다 상당히 작은 1.5이었고, 1-3 압전복합변환자의 축상 분해능이 크게 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.771-775
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• 2010

In this study, piezoelectric and dielectric properties of the $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-(1-x)(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3-xBaTiO_3$ [NKN-(1-x)BNT-xBT] ceramics were investigated. The lead-free NKN-(1-x)BNT-xBT ceramics were fabricated by a conventional mixed oxide method. The results indicate that the addition of $BaTiO_3$ significantly influences the sintering, microstructure, phase transition and electrical properties of NKN-BNT ceramics. A gradual change in the piezoelectric and dielectric properties was observed with the increase of BT contents. The dielectric constant, piezoelectric constant ($d_{33}$) and electromechanical coupling factor ($k_p$) increased at the morphotropic phase boundary (MPB). The $d_{33}$=184 pC/N, $k_p$=0.38, dielectric constant=1455 with dielectric loss value of less than 1% were obtained for the NKN-0.95BNT-0.05BT ceramics sintered at $1150^{\circ}C$ for 2h. These results demonstrate that the NKN-(1-x)BNT-xBT ceramics is an attractive candidate for lead-free piezoelectric materials.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.116-120
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• 2011

The 0.98 ($Na_{0.44}K_{0.52})Nb_{0.84}O_3-0.02Li_{0.04}$ ($Sb_{0.06}Ta_{0.1})O_3-0.5$ mol%CuO ceramics have been fabircated by ordinary sintering technique and the effect of various calcination method on the electrical propertis and microstructure have been studied. It was observed that the various calcination method influenced the elelctrical properties and structural properties of the 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics with the optimum piezoelectric constant ($d_{33}$) and electromechanical coupling factor ($k_p$) at room temperature of about $155{\rho}C/N$ and 0.349, respectively, from 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics sample. The curie temperature ($T_c$) of this ceramic was found at $440^{\circ}C$. The 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics are a promising lead-free piezoelectric ceramics.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.292-296
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• 2014

We investigated the effect of Ta doping on the dielectric and piezoelectric properties of lead-free $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ ceramics prepared using a conventional ceramic processing. X-ray diffraction analysis revealed that Ta was perfectly substituted into Nb-sites in the range of 0 to 20 at%. As Ta content in the KNN increased, the sinterability of KNN ceramics was significantly degraded while the Ta doping enhanced the piezoelectric constant $d_{33}$, planar mode piezoelectric coupling coefficient ($k_p$), and electromechanical quality factor ($Q_m$). The highest values for $d_{33}$, $k_p$, and $Q_m$ was found to be 156 pC/N, 0.37, and 155, respectively.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.689-694
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• 2018

최근 친환경 자동차 개발과 함께 대기 오염 문제 대응을 위해서 자동차 연비 개선은 차량 개발에 있어서 매우 중요하다. 개발 차량의 연비 향상을 위한 요소 중 차량 외관을 타고 흐르는 공기 흐름과 차량 후부에서의 공기 유동 현상은 중요한 요소이다. 특별히 SUV(Sports Utility Vehicle) 차량의 차량 후부 공기 유동은 리어 스포일러 설계 시 고려해야 하는 중요한 설계 항목 중 하나이다. 본 연구에서는 차량의 공기 유동에 영향을 주는 리어 스포일러의 제어 인자를 정하고 각 제어 인자의 공기 유동 특성에 대한 민감도를 시험을 통하여 비교 분석하고, 유동 저항력을 감소시킬 수 있는 스포일러의 최적 제어 인자를 결정하였다. 결정된 최적 제어 인자를 이용한 시험 모델을 만들어 시험평가하고 그 결과 값에 대한 S/N비와 평균값을 분석하여 제어 인자 값을 변경하였다. 변경된 최적 제어 인자 값을 이용한 개선 모델을 다시 제작하고 유동 시험을 실시하여 공기 저항력 감소 효과와 원가절감 효과를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.390-395
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• 2011

본 연구에서는 고출력 압전 변압기에 적합한 압전 세라믹을 찾고자 그 조성으로 PZT계에 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$와 $Pb(Sb_{1/2}Nb_{1/2})O_3$이 첨가된 3성분계 조성인 0.95Pb($Zr_xTi_{1-x}$)$O_3$+yPMN+(0.05-y)PSN으로 하였는데, 기계적 품질계수를 향상시킬 목적으로 PMN을 선정하였고, PSN은 유전율 및 전기기계 결합계수가 PMN으로 인해 저하되는 것을 방지 하고자 선정하였다. 이 3성분계 조성에서 최적의 성능을 가질 수 있는 MPB(Morphotropic Phase Boundary) 영역에서 유전 압전 및 전기적 특성을 정량적 정성적으로 검토하였다.

• 한국음향학회지
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• 제23권2호
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• pp.103-108
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• 2004

본 연구에서는 고상단결정법으로 성장시킨 PMN-32%PT 단결정의 모든 물성을 공진법을 이용하여 측정하였다. tetragonal 결정구조의 PMN-PT는 독립적인 물성으로 6개의 탄성상수, 3개의 압전상수, 2개의 유전상수를 가진다. 이상의 값들을 서로 다른 형태를 가진 6종류의 시편을 만들어 임피던스 분석기를 이용하여 각각의 시편의 진동모드별 전기임피던스를 측정하여 구하였다. 측정결과 일반 압전세라믹 보다 큰 전기기계결합계수 k/sub 33/ (∼85%)과 압전계수 d/sub 33/ (∼1200pC/N)을 가짐을 확인하였다. 측정한 값의 타당성은 측정시편의 유한요소해석을 통한 임피던스 스펙트럼과 상용 d/sub 33/ -meter측정결과와의 비교를 통해 확인하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제4권2호
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• pp.20-23
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• 2003

Piezoelectric powder with the composition of PbTiO$_3$-PbZrO$_3$-Pb(Mn$\_$1/3/Nb$\_$2/3/)O$_3$ and small particle size of 0.3 $\mu\textrm{m}$ was investigated for low-temperature firing of PZT thick films. PbTiO$_3$-PbZrO$_3$-Pb(Mn$\_$1/3/Nb$\_$2/3)O$_3$ ceramics showed dense microstructure and superior piezoelectric properties, electromechanical coupling factor (k$\_$p/) of 0.501 and piezoelectric constant (d$\_$33/) of 224. The PZT paste was made of the powder and organic vehicles, and screen-printed on Pt(450nm)/YSZ(110nm)/SiO$_2$(300nm)/Si substrates and fired at 800∼900$^{\circ}C$. Any interface reaction between the PZT thick film and the bottom electrode was not observed in the PZT thick films. The PZT thick film fired at 800$^{\circ}C$ showed moderate electrical properties, the remanent polarization(p$\_$r/) of 16.0 ${\mu}$C/$\textrm{cm}^2$, the coercive field(E$\_$c/) of 36.7 ㎸/cm, and dielectric constant ($\varepsilon$$\_$r/) of 531. Low-temperature sinterable piezoelectric composition and high activity of fine particles reduced the sintering temperature of the thick film. This PZT thick film could be utilized for piezoelectric microactuators or microsensors that require Si micromachining technology.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권2호
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• pp.162-166
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• 2016

0.75BF-0.25BT ceramics were prepared by sintering at $980-1040^{\circ}C$ in air or under atmosphere powder. A sample with 1 mole %-excess $Bi_2O_3$ was also prepared to compensate for $Bi_2O_3$-evaporation. Physical and piezoelectric properties of these three samples were compared. When the sintering temperature increased from $980^{\circ}C$ to $1040^{\circ}C$, the density of the sample sintered in air decreased continuously due to Bi-evaporation. Due to the suppression of Bi-evaporation, the sample sintered under atmosphere powder had a higher density at sintering temperatures above $1000^{\circ}C$ than did the sample sintered in air. The addition of 1 mole %-excess $Bi_2O_3$ successfully compensated for Bi-evaporation and kept the density at the higher value until $1020^{\circ}C$. Grain size increased continuously when the sintering temperature increased from 980 to $1040^{\circ}C$, irrespective of the sintering atmosphere. When the sintering temperature increased, the piezoelectric constant ($d_{33}$) and the electromechanical coupling factor ($k_p$) increased for all samples. The sample with 1 mole % excess-$Bi_2O_3$ showed the highest density and the best piezoelectric properties at sintering temperature of $1020^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.210-214
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• 2016

We investigated the sintering behavior and piezoelectric properties of lead-free $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ ceramics co-doped with excess 0.01 mol ZnO and x mol $MnO_2$, where x was varied from 0 to 0.03. Excess $MnO_2$ addition was found to retard the grain growth and densification during sintering. However, 0.005 mol $MnO_2$ addition improved the piezoelectric properties of 0.01 mol ZnO added $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ ceramics. The planar mode piezoelectric coupling coefficient, electromechanical quality factor, and piezoelectric constant $d_{33}$ of 0.01 mol ZnO and 0.005 mol $MnO_2$ added specimen were 0.40, 304, and 214 pC/N, respectively.