| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트) |
| 권호 | 11권 1호 |
| 발표분야 | 전자재료 |
| 제목 | RTGG 방법으로 제조된 BNT-BT 세라믹스의 압전특성 |
| 초록 | 1. 서론 최근 급격한 정보화 사회에 들어서면서 디바이스의 고기능화가 중요해지고 있다. 특히 광학 및 반도체장비 제조 등 분야에서 미소 변위소자로 사용되는 압전 액츄에이터도 그 중 하나로 고출력, 고분해능 등 높은 특성이 요구되고 있다. 현재 압전 액츄에이터에 사용되는 재료는 탁월한 성능 때문에 대부분 PZT계가 사용되고 있으나, PZT계는 Pb 성분을 70% 정도 포함하고 있기 때문에 압전소자를 포함한 전자기기가 폐기되는 경우, 산성비에 의한 자연환경으로 납산화물의 확산이 우려되고 있다. 따라서 lead-free계 압전재료에 대한 많은 연구가 진행되고 있지만, PZT계의 특성에 미치지 못하는 실정이다. 본 발표에서는 lead free계에서 유망한 재료인 BNT-BT계에 압전특성을 향상시키기 위하여 Reactive Templated Grain Growth(RTGG) 방법을 도입하여 textured lead-free계의 압전특성을 평가하였다. 2. 실험방법 MSS(molten slat synthesis) 방법으로 이방성이 큰 sheet상의 template(Bi4Ti3O12)를 제조한 다음 각각의 starting material과 혼합하여 tape casting법으로 sheet상의 0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06BaTiO3를 제조하였다. 유기물질의 제거를 위하여 550℃에서 2시간동안 burn-out한 다음, 1000~1200℃에서 1~10h 동안 소결하였다. 각종 RTGG 조건(template의 농도, 소결온도 및 소결시간)에 따른 배향정도를 SEM과 XRD로 관찰하였고, RTGG 조건에 따른 압전특성을 측정하였다. 3. 실험결과 RTGG 조건에서 template의 농도 및 소결온도가 높을수록, 소결시간이 길수록 texture fraction은 높았다. 1200℃에서 10h의 조건에서 0.8 이상의 texture fraction을 나타내었다. 압전특성 또한 texture fraction이 높을수록 양호한 특성을 나타내었다. 기존 소결방식에 비하여 kp는 1.8배, 압전상수는 1.7배를 나타내어, 배향도와 압전특성이 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되었다. 그러나, 상대밀도는 기존 소결방식보다 낮은 93% 정도를 나타내었다. |
| 저자 | 최용민, 최윤호, 안병국 |
| 소속 | 전북대 |
| 키워드 | 액츄에이터; RTGG; MSS; template; tape casting; texture fraction |
