| 초록 |
본 연구에서는 수도계량기용 삽입형 초음파 유량센서를 개발하기 위해 PZT + Cr + Nb 조성 시스템을 설계하고, Pb(Zr0.54 Ti0.46)O3 + x wt% Cr2O3 + 1.0wt% Nb2O5 조성에 Cr2O3 (x=0, 0.1, 0.2, 0.4) 변화에 따른 미세구조와 압전 및 유전특성에 관해 고찰하였다. Cr2O3 첨가량이 증가함에 따라 정방정(tetragonal)구조에서 삼방정(rhombohedral)구조로 상전이가 일어났으며, 결정립의 크기가 커지는 것을 확인하였다. 전기기계결합계수(kp)는 Cr2O3 이 0.2 wt% 첨가됨에 따라 증가하였으며, 더 이상 첨가 시 감소하였다. Cr2O3 첨가에 따른 전기적 특성은, 결정구조, 결정립의 크기 및 2차상 등의 미세구조와 긴밀한 관계가 있는 것으로 보여 진다. 상경계(Morphotropic Phase Boundary) 영역인 Pb(Zr0.54 Ti0.46)O3 + 0.2 wt% Cr2O3 + 1.0wt% Nb2O5 조성에서 εT33 /ε0 = 1508, kp = 61 (%), d33= 400 (pC/N) 의 우수한 특성을 나타내었으며, 그 결과 감도특성이 우수한 수도계량기용 초음파 유량센서를 제작할 수 있었다. |
