| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 세라믹스 |
| 제목 | 무연 세라믹스의 압전 특성에 미치는 MnO2의 영향 |
| 초록 | 1. 서론 Pb을 기본조성으로 사용되어지는 세라믹스는 고온에서 소결 할 경우 Pb의 휘발이 수반되어 심각한 환경오염원이 되고 있다. 따라서 이를 대체할 수 있는 Pb-free의 압전 세라믹스의 개발이 요구되며, 본 연구에서는 압전 특성을 향상시키기 위해서 기본 조성인 BNKT에 MnO2를 첨가하여 그에 대한 유전적, 압전적 특성을 조사하여 대체가능성을 조사하고자 한다. 2. 실험방법 본 연구에서는 (1-X) Bi1/2(Na0.84K0.16)1/2 TiO3 + X SrTiO3 + 0.3 wt% Nb2O5 + 0.2 wt% La2O3 + Y wt% MnO2 (단, X=0.4, 0＜Y＜0.5)의 조성에 맞추어 시료를 10-4g까지 평량하여 아세톤을 분산매로하고 지르코니아볼을 사용하여 볼밀에서 24시간동안 혼합 분쇄 후 건조하여 알루미나 도가니를 이용하여 800℃에서 1시간 하소하였다. 하소 후 볼밀링을 사용하여 24시간동안 재 분쇄하여 건조한 시료에 PVA(5 wt% 수용액)을 첨가하여 1ton/cm2의 압력으로 일축 가압 성형을 하였고, 1150℃에서 2시간동안 소결하였다. 특성 측정을 위해 두께 1mm로 연마한 후 silver paste를 도포하고 600℃에서 10분간 열처리를 하였다. 전극이 형성된 시편들은 상온의 실리콘유 속에서 40kV/cm의 전계를 가하여 분극하였고, 24시간 경과 후 Impedance Analyzer를 이용하여 공진 및 반공진법으로 상대유전율(εr) 및 전기기계결합계수(kp)를 측정하였다. 3. 실험결과 본 연구에서 MnO2가 첨가된 (1-X) Bi1/2(Na0.84K0.16)1/2 TiO3 + X SrTiO3 + 0.3 wt% Nb2O5 + 0.2 wt% La2O3 세라믹을 일반소성법으로 제작한 후 MnO2가 증가할수록 비유전상수가 증가하였고 큐리온도는 감소하는 경향을 보였다. 전기기계결합계수와 유전손실은 BNKT-SrT -Nb2O5-La2O3 세라믹과 비교하여 양호한 특성을 나타내었다. 감사의 글 본 연구는 기초전력연구소연구비 지원으로 수행되었고, 산업자원부의 출연금 등으로 수행한 지역전략산업 석박사 연구인력 양성사업의 일환으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다. 참고문헌 [1] Nagata, Takenaka, "Lead-free piezoelectric ceramics of (Bi1/2Na1/2)TiO3-KNbO3-1/2(Bi2O3·Sc2O3) system", 1998. [2] Herabut, Safari, "Processing and electromechanical properties of (Bi0.5Na0.5)(1-1.5x)LaxTiO3 ceramics)", Am. ceramics, Vol. 80, No. 11, p. 2954, 1997. |
| 저자 | 이미영1, 류성림1, 어순철1, 김일호1, 류주현2, 이상호2 |
| 소속 | 1충주대, 2세명대 |
| 키워드 | Pb-free; piezoelectric; MnO2 |
