화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 B. 나노화학/바이오 재료 분과
제목 A dopant-free synthesis of (K,Na)NbO3 (KNN) perovskite particles with various crystal structures in solution
초록 조성이 완전히 동일한 소재라도, 구성원자들의 규칙적 배열에 의해 원소재가 지닌 물성은 완전히 다르게 발현될 수 있다. 즉, 원하는 소재의 결정구조를 제어하는 것은 원하는 물성을 구현하는데 있어서 조성, 형상과 함께 매우 중요한 변수라 할 수 있다. 이는 소재 디자인을 위한 기초적인 원천연구부터 소자화를 포함한 응용연구까지 깊게 활용될 수 있다. 현재까지 다양한 에너지 및 전자소자들의 경우 우수한 특성 발현을 위해 유해한 납(Pb)을 상당량 사용하고 있다. 하지만, 향후 환경규제 강화로 인해 이를 대체하기 위한 소재 (Pb-free) 개발에 대한 전세계적인 요구가 계속적으로 증가하고 있다. 그 중 (K,Na)NbO3 (KNN) 은 대표적인 비납계 (Pb-free) 페로브스카이트 구조를 지닌 물질로서 결정구조에 따라 다양한 물성을 나타내기 때문에 압전, 촉매, 센서 등 여러 분야에서 활용 될 수 있다. 현재까지 결정구조를 제어하기 위해선 다양한 첨가제를 활용하여 격자의 뒤틀림을 통해 KNN을 제조하였으며, 특히 제조 공정 중 높은 에너지를 제공받기 위해서 비교적 고온인 고상반응이 주를 이루었다.  
본 발표에서는 비교적 저온인 용액공정으로 첨가제없이, 3가지 결정구조를 (사방정, 입방정, 단사정) 선택적으로 지닐 수 있는 KNN 입자 합성법에 대해 소개하고, 합성한 KNN 입자와 폴리머를 혼합하여 제조한 유연 (flexible) 압전소자로의 응용연구 역시 간략히 소개하고자 한다.  
저자 박선화1, 민유호1, 장종문1, 김종우1, 안철우1, 최종진1, 윤운하1, 황건태2, 이정우3, 한병동1
소속 1재료(연), 2부경대, 3부산대
키워드 <P>용액공정; KNN; 결정구조; 압전재료; 페로브스카이트</P>
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