화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔)
권호 23권 2호
발표분야 A. 전자/반도체 재료 분과
제목 Fabrication and Characterization of 15-mode Piezoelectric Ceramic-Epoxy Composite
초록   자기장을 전기장간의 변환이 가능한 자기전기 소자는 센서, 고주파 소자, 및 에너지 하베스팅 등 다양한 분야로의 응용이 가능한 소자로서 single compound 소재 및 composite 소재를 기반으로 많은 연구가 진행되고 있다. 자왜/압전 composite 구조는 single compound에 비해 높은 자기전기 특성을 나타내는 것으로 보고되고 있으며 압전층의 물성이 소자의 특성에 큰 영향을 미친다. 압전층의 압전상수들의 크기는 15-mode>33-mode>31-mode 순으로 나타나는데 현재까지 진행된 연구들은 대부분 31-mode 압전층을 사용하여 소자를 구성하고 있고 일부 33-mode의 압전 macro-fiber-composite을 압전층으로 사용한 결과들도 보고되고 있다. 하지만 자왜/압전 복합체 소자에 15-mode 압전층을 적용한 사례는 좀처럼 찾아보기 힘들며 가장 큰 이유는 자기전기 효과를 구현하기에 적합한 15-mode 압전층의 설계 기술 및 그 구현 공정 기술의 부재에 있다.
  본 연구에서는 효과적으로 15-mode를 구현할 수 있는 새로운 압전 세라믹-에폭시 복합체 구조의공정 및 그 특성을 보고한다. 개별적인 thickness-mode 압전 플레이트들을 적층 및 가공하여 얻어지는 세라믹-에폭시 복합체의 유효 전기기계결합계수는 약 0.59로 계산되었으며 효과적으로 15-mode가 구현됨을 알 수 있었다. 또한 복합체를 사용하여 자기전기 소자를 구성할 경우 일반적인 압전층보다 작은 부피를 가지면서 저주파 공진이 유도되며 고성능 자기전기 소자용 압전 소재로의 가능성을 확인하였다.

 
저자 조경훈, 유일열
소속 금오공과대
키워드 <P>자기전기; 압전; 15-mode</P>
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