ZnO와 MnO2를 동시에 첨가한 (K0.5Na0.5)NbO3 세라믹스의 압전 특성에 대한 연구 = Piezoelectric Properties of Lead-Free (K0.5Na0.5)NbO3 Ceramics Added with ZnO and MnO2

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We investigated the sintering behavior and piezoelectric properties of lead-free (K0.5Na0.5)NbO3 ceramics co-doped with excess 0.01 mol ZnO and x mol MnO2, where x was varied from 0 to 0.03. Excess MnO2 addition was found to retard the grain growth and densification during sintering. However, 0.05 mol MnO2 addition improved the piezoelectric properties of 0.01 mol ZnO added (K0.5Na0.5)NbO3 ceramics. The planar mode piezoelectric coupling coefficient, electromechanical quality factor, and piezoelectric constant d33 of 0.01 mol ZnO and 0.005 mol MnO2 added specimen were 0.40, 304, and 214 pC/N, respectively.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 ZnO와 MnO2가 동시에 과잉으로 첨가된 (K0.5Na0.5)NbO3 계 무연 압전 세라믹 소재의 소결거동과 압전특성을 살펴보았다. MnO2가 첨가되지 않고 0.01 mol ZnO가 첨가된 시료의 경우 1050oC에서 2 시간 소결 후 치밀화가 입자성장이 충분히 진행되었다. 그러나 MnO2를 추가로 과잉 첨가하면 입자성장과 치밀화가 억제되었으나, 소량인 0.005 mol MnO2를 첨가하면 압전특성이 개선되었다. 0.01 mol ZnO만 첨가한 시료의 전기기계결합계수, 기계적품질계수, 압전상수 d33는 각각 0.35, 187, 114 pC/N이었으나, 0.005 mol MnO2를 추가로 첨가하면 상기 압전상수들이 0.40, 304, 124 pC/N으로 상당히 개선되었다.

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