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Transactions on electrical and electronic materials v.11 no.3, 2010년, pp.126 - 129   피인용횟수: 1
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The Piezoelectric Properties of (Na0.5K0.5)NbO3-K4CuNb8O23 Ceramics with Various K4CuNb8O23 Doping and Sintering Temperatures

Yoon, Jung-Rag    (R&D Center, Samwha Capacitor Co., Ltd.   ); Lee, Chang-Bae    (R&D Center, Samwha Capacitor Co., Ltd.   ); Lee, Kyung-Min    (R&D Center, Samwha Capacitor Co., Ltd.   ); Lee, Heun-Young    (Department of Electrical Engineering, Myongji University   ); Lee, Serk-Won    (Department of System and Control Engineering, Hoseo University  );
  • 초록

    (1-X) $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-X$ $K_4CuNb_8O_{23}$ (NKN-X KCN) ceramics were produced using the conventional solid state sintering method, and their sinterability and electric properties were investigated. The density, dielectric constant ( ${\varepsilon}_r$ ), piezoelectric constant $d_{33}$ , electromechanical coupling factor $k_p$ and mechanical quality factor $Q_m$ value of the NKN ceramics depended upon the KCN content and the sintering temperature. In particular, the KCN addition to the NKN greatly improved the mechanical quality factor $Q_m$ value. The ceramic with X = 2.0 mol% sintered at $1,150^{\circ}C$ possesses the optimum properties ( ${\varepsilon}_r=241$ , $d_{33}=78$ , $k_p=0.34$ and $Q_m=1,121$ ). These results indicate that the ceramic is a promising candidate material for applications in lead free piezoelectric transformer and filter materials.


  • 주제어

    Pb-free .   Piezoelectric ceramics .   Mechanical quality factor .   NKN-KCN.  

  • 이미지/표/수식 (10)

    • The X-ray patterns of the (1-X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>)NbO<sub>3</sub>-X K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics sintered at 1,150℃ for 2 hours with (a) X = 0.5, (b) X = 1.0, (c) X = 2.0, and (d) X = 3.0.
    • The dependence of the densities of the (1-X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>)NbO<sub>3</sub>- X K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics and sintered temperatures.
    • The scanning electron microscopy images of the (1-X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>) NbO<sub>3</sub>-X K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics sintered at 1,150℃ for 2 hours with (a) X = 0.5, (b) X = 1.0, (c) X = 2.0, and (d) X = 3.0.
    • The chemical composition of the grains in the (1-X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>) NbO<sub>3</sub>-c K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics sintered at 1,150℃ for 2 hours with X = 2.0.
    • The dependence of the dielectric constant of the (1-X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>) NbO<sub>3</sub>-X K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics with the sintered temperature.
    • The dependence of the piezoelectric constant d<sub>33</sub> of the (1-X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>)NbO<sub>3</sub>- X K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics with the sintered temperature.
    • The dependence of the electromechanical coupling factor k<sub>p</sub> of the (1-X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>)NbO<sub>3</sub>- X K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics and the sintered temperatures.
    • The dependence of the mechanical quality factor Q<sub>m</sub> of the (1- X) (Na<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>)NbO<sub>3</sub>- X K<sub>4</sub>CuNb<sub>8</sub>O<sub>23</sub> ceramics with the sintered temperatures.

    논문관련 이미지

  • 참고문헌 (6)

    1. E. Li, H. Kakemoto, S. Wada, and T. Tsurumi, J. Am. Ceram. Soc. 90, 1787 (2007) [DOI: 10.1111/j.1551-2916.2006.01465.x]. 
    2. J. Zeng, Y. Zhang, L. Zheng, G. Li, and Q. Yin, J. Am. Ceram. Soc. 92, 752 (2009) [DOI: 10.1111/j.1551-2916.2008.02921.x]. 
    3. G. Shirane, R. Newnham, and R. Pepinsky, Phys. Rev. 96, 581 (1954) [DOI: 10.1103/PhysRev.96.581]. 
    4. M. Matsubara, T. Yamaguchi, K. Kikuta, and S. I. Hirano, Japan. J. Appl. Phys. 43, 7159 (2004) [DOI: 10.1143/JJAP.43.7159]. 
    5. J. R. Yoon, C. B. Lee, K. M. Lee, H. Y. Lee, and D. H. Rhie, J. KIEEME 22, 665 (2009).     
    6. I. H. Lee and J. H. Yoo, J. KIEEME 21, 906 (2008).     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2013. "" Transactions on electrical and electronic materials, 14(2): 78~81     

 저자의 다른 논문

  • 윤중락 (35)

    1. 1999 "이동통신용 적층형 칩 대역통과 필터의 설계 및 제작" 마이크로전자 및 패키징 학회지 = Journal of the Microelectronics and Packaging Society 6 (3): 19~24    
    2. 2003 "첨가물의 형태가 MLCC X7R 조성의 유전 특성 및 미세구조에 미치는 영향" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 40 (7): 644~651    
    3. 2005 "중, 고압용 적층 세라믹 캐패시터 제작 및 분석" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 18 (8): 685~689    
    4. 2006 "$(Ba,Ca)(TiZr)O_3$ 세라믹을 적용한 적층 칩 커패시터의 전기적 특성" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. C/ C, 전기물성·응용부문 55 (1): 1~5    
    5. 2007 "반응표면분석법에 의한 적층 칩 바리스터의 전기적 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 20 (6): 496~501    
    6. 2008 "고압 적층 칩 캐패시터의 유전체 두께 및 내부전극 형상에 따른 AC, DC 절연 파괴 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 21 (12): 1118~1123    
    7. 2008 "고압 적층 칩 캐패시터의 유전체 두께 및 내부전극 형상에 따른 AC, DC 절연 파괴 특성" 전기전자재료 = Bulletin of the Korean institute of electrical and electronic material engineers 21 (12): 1118~1123    
    8. 2008 "고압용 X7R 적층 칩 캐패시터의 Er2O3 및 유리프릿 첨가에 따른 전기적 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 21 (5): 440~446    
    9. 2008 "SL 온도특성을 가지는 적층 칩 세라믹 캐패시터용 유전체의 유전 및 전기적 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 21 (7): 645~651    
    10. 2009 "Analysis the Reliability of Multilayer Ceramic Capacitor with inner Ni Electrode under highly Accelerated Life Test Conditions" Transactions on electrical and electronic materials 10 (1): 5~8    
  • 이경민 (10)

  • 이헌용 (28)

  • 이석원 (28)

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