화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 전자재료
제목 (1-x)Bi0.5Na0.5TiO3-xBaTiO3 multilayer ceramics의 압전특성 (Piezoelectric properties of (1-x)Bi0.5Na0.5TiO3-xBaTiO3 multilayer ceramics)
초록 1 서론
압전 효과의 발견 이후 압전 세라믹스는 심도있는 연구, 개발과 함께 초음파 모터, 압전 트랜스 등과 같은 다양한 분야에 사용되고 있다. 현재는 우수한 압전특성 때문에 대부분의 압전 세라믹스는 Pb를 함유한 PZT 계열이다. 그러나 Pb가 환경에 악영향을 끼쳐, PZT 계열을 대체하기 위한 대안으로 무연계 압전 세라믹스의 개발이 진행중에 있다. 하지만 현재로서는 PZT계의 특성에 크게 미치지 못하는 실정이다. 본 실험은 이를 극복하기 위한 방안으로 적층구조를 도입하였다. 이를 통해 lead freer계 multilayer ceramic actuator를 제조하여 압전특성을 측정하였다.
2. 실험방법
순도 99.9% 이상의 Bi2O3 Na2CO3, BaCO3, TiO2 분말을 24시간 Ball milling를 통해 균일하게 혼합하였고, 하소공정을 통해 BNT-BT 분말을 제조하였다. 이렇게 합성된 분말을 결합제와 일정비로 혼합 후 20시간 균일 혼합하였다 tape casting 방법을 이용해 green sheet를 만들었고 screen printer를 이용해 70Ag-30Pd을 내부전극 처리하였으며 20층까지 적층하였다. 최종적으로 burn out과 소결과정을 통해 actuator를 제작하였다.
3. 실험결과
(1-x)BNT-xBT [x=0.02, 0.04, 0.06, 0.08]계 multilayer actuator를 제조하였다
1. tape casting 조건은 원료분말과 바인더의 비가 55:45일때 최대를 얻었다
2. sheet의 적층조건은 70℃, 300kg/cm2 으로 하였다
3. 적층수가 증가함에 따라 압전정수(d33)는 선형적인 비례관계를 보였다.
저자 최윤호, 최용민, 김원영, 안병국
소속 전북대
키워드 MCA; multilayer ceramic actuator; 비연계
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