화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트)
권호 13권 1호
발표분야 전자재료
제목 PZT-폴리머 복합체의 압전특성(Piezoelectric properties of PZT-polymer composites)
초록 세라믹 압전재료는 압전특성은 매우 우수하지만 분말형태의 압전체를 소결을 통해 성형한 후 기계가공으로 최종 형상을 제작하기 때문에 복잡한 형상의 제품을 제작하는 것이 곤란하다. 반면 폴리머는 밀도가 작고 유연성이 좋으며 성형이 용이하여 복잡한 형상의 제품의 제작이 가능하지만 압전특성이 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 큰 압전특성과 우수한 성형성의 장점을 활용하기 위하여 세라믹압전체-폴리머 복합체(Piezoelectric composite)를 제작하여 압전특성을 평가하였다.
본 연구에서는 압전세락믹으로 압전특성이 우수하여 상용화되어 판매되는 PZT(lead zirconate titanate)를 선택하였다. 복합재료에 사용될 폴리머로는 폴리우레탄과 에폭시를 선정하였다. 폴리우레탄은 연성 복합재료 제작에 사용하며, 에폭시는 경성 복합재료 제작에 사용하였다. PZT 분말의 입도는 약 1μm로 기계적인 혼합에 의해 폴리머에 고르게 분산되도록 하였다. Piezoelectric composite는 디스크 형태로 성형한 후 수 kV에서 poling 처리 하였다. PZT 함량에 따른 Piezoelectric composite의 유전특성과 압전특성을 평가하기 위하여 최대 80 wt% 까지 PZT함량을 변화시켰다. 주사전자현미경을 이용하여 Piezoelectric composite의 미세구조를 관찰하고 압전특성과의 관계를 고찰하였다. Poling 처리전압의 변화가 Piezoelectric composite의 압전특성에 미치는 영향을 평가하였으며, XRD 분석을 통하여 poling 전압과 압전특성과의 관계를 고찰하였다.
저자 김윤기1, 이종혁2, 김동국2
소속 1한밭대, 2(주)피에조랩
키워드 압전체; 압전복합체; PZT; 압전전하계수; 압전전압계수
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