K_(5.4)Cu_(1.3_Ta_(10)O_(29) 첨가에 따른 0.97 [(K_(0.5)Na_(0.5))(Nb_(0.97)Sb_(0.03))O₃]- 0.03[(Bi_(0.5)K_(0.5))TiO₃] 세라믹스의 압전 및 유전 특성 = Piezoelectric and Dielectric Properties of 0.97 [(K_(0.5)Na_(0.5))(Nb_(0.97)Sb_(0.03))O₃]- 0.03[(Bi_(0.5)K_(0.5))TiO₃] Ceramics Modified with K_(5.4)Cu_(1.3_Ta_(10)O_(29)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, piezoelectric and dielectric properties of Lead-free 0.97 [(K_(0.5)Na_(0.5))(Nb_(0.97)Sb_(0.03))O₃] + 0.030.03[(Bi_(0.5)K_(0.5))TiO₃] (abbreviated as 0.97NKNS-0.03BKT)ceramics synthesized by conventional solid-state reaction process were investigated as a function of K_(5.4)Cu_(1.3_Ta_(10)O_(29) addition. The results indicated that the K_(5.4)Cu_(1.3_Ta_(10)O_(29) addition significantly improved the sinterability, grain growth and piezoelctric properties of 0.97NKNS-0.03BKT ceramics. The optimum values as planar piezoelectric coupling coefficient (kp= 0.355), piezoelectric constant (d33= 207 pC/N) and mechanical quality factor (Q_m= 128) were obtained when 0.009KCT was added. The electromechanical coupling factor(kp )was slightly decreased according to the increasing temperature.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 온도안정성이 좋으며 압전 및 유전특성이 우수한 무연 압전세라믹스를 개발하기 위하여 0.97 [(K_(0.5)Na_(0.5))(Nb_(0.97)Sb_(0.03))O₃] + 0.030.03[(Bi_(0.5)K_(0.5))TiO₃] 세라믹스에 K_(5.4)Cu_(1.3_Ta_(10)O_(29) 첨가하고 일반적인 고상반응법으로 제작된 시편의 압전 및 유전특성을 조사한 결과, KCT가 첨가되면서 모든 시편에서 페로브스카이트 (perovskite)구조를 나타내었고 (002)와 (200) 회절상이 갈라지는 것으로 보아 tetragonal상을 보였으며, 시편의 전기기계결합계수(kp), 압전상수(d33), 유전상수(εr)와 기계적품질계수(Qm)은 0.9 mol% KCT에서 각각 0.355, 207 pC/N, 1,428와 128로 최적을 값을 나타내었다. 또한, KCT가 0.9 mol% 첨가된 시편에 kp의 온도의존성을 조사해본 결과, 온도가 올라갈수록 kp가 조금씩 감소하는 경향을 나타내었다.

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