Li 및 Ta이 치환된 무연 Na0.53K0.47NbO3 압전 세라믹스의 유전 분극 및 전기 전도 특성 = Dielectric Polarization and Electrical Conductivity of Li- and Ta-substituted Lead-free (Na0.53K0.47)NbO3 Pizoelectric Ceramics

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To investigate the piezoelectric, dielectric and electrical properties of (Na0.5K0.5)NbO3 (NKN) ceramics, we prepared Li- and Ta-substituted (Na0.53K0.47)0.96Li{0.04}(Nb1-xTax)O3 (NKLNT, x = 0.0, 0.13, 0.15, 0.17, 0.19, 0.21) ceramics. The crystalline phase and the grain morphology were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy, respectively. The phase transition temperature, T$_{O-T} (orthorhombic-tetragonal transition) of the NKLNT ceramics with x = 0.21 was 30℃. On the other hand, the piezoelectric properties of the NKLNT ceramics were enhanced. Especially, a high piezoelectric coefficient d{33} = 230 pC/N was obtained at x = 0.19 - 0.21. Furthermore, we investigated the dielectric polarization and the electrical conductivity related to the dipoles and the charge carriers over wide frequency (0.1 Hz - 1 MHz) and temperature (30 - 600℃) ranges.

국문 초록 (Abstract)

무연 (Na0.53K0.47)0.96Li0.04(Nb{1-x}TaxO3 (x = 0.0, 0.13, 0.15, 0.17, 0.19, 0.21) 압전세라믹스를 제조하여 Li 및 Ta 치환에 따른 압전, 유전 및 전기전도도 특성을 연구하였다. 먼저 X-선 회절 및 주사현미경으로 제조된 세라믹스의 결정상 (crystalline phase) 및 표면미세구조를 각각 확인하였다. Li 4 mol% 및 Ta 21 mol%가 치환되었을 때, 사방정계-정방정계 상전이 온도 (T3)는 30℃로 나타났고 이 때, 압전상수 d33는 230 pC/N으로 측정되어 압전특성이 향상되었다. 이 압전세라믹스의 유전분극 및 전기전도 특성을 0.1 Hz ~ 1 MHz의 넓은 주파수와 30 ~ 600 ℃의 온도범위에서 연구하였다.

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