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소결조제 ZnO 첨가에 따른 저온소결 0.20Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.80Pb(Zr0.48Ti0.52)O3 세라믹스의 유전 및 압전특성
Dielectric and Piezoelectric Characteristics of Low Temperature Sintering 0.20Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.80Pb(Zr0.48Ti0.52)O3 Ceramics with the Addition of Sintering Aid ZnO

류주현   (세명대학교 전기공학과UU0000787  ); 이유형   (세명대학교 전기공학과UU0000787  ); 김도형   (세명대학교 전기공학과UU0000787  ); 이일하   (세명대학교 전기공학과UU0000787  ); 권준식   (세명대학교 전기공학과UU0000787  ); 백동수   (고려대학교 재료공학과UU0000159  );
  • 초록

    In this study, in order to develop low loss multilayer piezoelectric actuator, PZN-PZT ceramics were fabricated using $Li_2CO_3,\;Bi_2O_3$ , CuO and ZnO as sintering aids, their structural, piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the amount of ZnO addition, At the sintering temperature of $870^{\circ}C$ , the density, electromechanical coupling factor(kp), mechanical quality factor(Qm), dielectric constant( ${\epsilon}_r$ ) and piezoelectric constant( $d_{33}$ ) of 0.4 wt% ZnO added specimen (sintered at $870^{\circ}C$ ) showed the optimum value of $7.812g/cm^3$ , 0.535, 916, 1399, 335 pC/N respectively. Taking into consideration above piezoelectric properties of the specimen sintered at low temperature, it was concluded that PZN-PZT ceramics using 0.4 wt% ZnO as additive showed the optimum characteristics as the composition ceramics for low loss multilayer piezoelectric actuator application.


  • 주제어

    ZnO addition .   Multilayer piezoelectric actuator .   Low temperature sintering .   Sintering aids .   Electromechanical coupling factor( $k_p$) .   Mechanical quality factor( $Q_m$).  

  • 참고문헌 (8)

    1. K. Uchino, 'Piezoelectric actuators and ultrasonic motors', Kluwer Academic Publishers, 1997 
    2. C. Y. Chen and H. L. Lin, 'Piezoelectric properties of Pb($Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbZrO_3-PbTiO_3$ ceramics with sintering aid of CaO-$Fe_2O_3$ compound', Ceramics International 30, p. 2075, 2004 
    3. K. Murakami, D. Mabuchi, T. Kurita, Y. Niwa, and S. Kaneko, 'Effects of adding various metal oxides on low-temperature sintered Pb(Zr,Ti)$O_3$ ceramics', Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 35, No. 9B, p. 5188, 1996 
    4. D. Dong, K. Murakami, Kaneko, and S, Xiong, M, 'Piezoelectric properature of ceramics sintered at low temperature with complex oxide additives', J. Ceramic Society. Jpn., Vol. 101, No. 10, p. 1090, 1993 
    5. 류주현, 이상호, 백동수, 'Pb($Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 치환에 따른 저온소결 Pb($Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$-Pb($Ni_{1/3}Nb_{2/3}$) $O_3-Pb(Zr,Ti)O_3$ 세라믹스의 압전 및 유전특성', 전기전자재료학회논문지, 19권, 1호, p. 35, 2006     
    6. 류주현, 오동언, 'PNW-PMN-PZT세라믹스를 이용한 윤곽진동모드 압전트랜스포머의 전기적 특성', 전기전자재료학회논문지, 15권, 7호, p. 602, 2002     
    7. 민석규, 류주현, '전극직경크기에 따른 SMD형 $PbTiO_3$계 세라믹 공진자의 전기적특성', 전기전자재료학회논문지, 15권, 8호, p. 671, 2002     
    8. 류주현, 우원희, 오동언, 정영호, 정광현, 정문 영, 정회승, 'CuO가 PSN-PZT세라믹스의 저온 소결 특성에 미치는 영향', 전기전자재료학회논문지, 16권, 12S호, p. 1200, 2003 

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