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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이재홍 (창원대학교, 창원대학교 대학원)

지도교수
김명호
발행연도
2017
저작권
창원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수8

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

Bi 과잉에 따른 비납계 0.60BiFeO3-0.40BaTiO3 세라믹스의 압전 및 강유전 특성
이재홍 신소재융합공학 2017.01 학위논문
Bi 과잉에 따른 BiFeO<sub>3</sub>-BaTiO<sub>3</sub> 세라믹스의 압전 및 유전특성
이재홍 ,  이명환 ,  송태권 외 3명 한국재료학회지 2017.01 학술저널

초록· 키워드

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Piezoelectric materials are widely used in various devices such actuators, generators, sensors etc. To date, most of piezoelectric devices are fabricated from lead-based materials because of their high efficiency. However, lead is among toxic material and have certain problem. This not only damaged human health but also pollute environmental. So, development of lead-free piezoelectric materials is required. Recently BiFeO3-BaTiO3 (BF-BT) ceramics are considered promising candidates for lead-free high temperature piezoelectric application. In this work, we have made an effort to reduce the Bi volatilization and further enhance the field induced strain level, we selected 60BF-40BT ceramics. And to compensate the Bi volatilization, we control the Bi excess amount. lead-free polycrystalline 0.60Bi1+xFeO3-0.40BaTiO3 (x=0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07) ceramics were fabricated by conventional solid state reaction followed by quenching process. And then we investigated their microstructure, ferroelectric and piezoelectric properties. XRD pattern shows that all samples have pure perovskite structure. For x = 0.03 sample polarization as well as the dynamic piezoelectric constant enhanced. A maximum d33* = 440 pm/V and remnant polarization 2Pr = 45.4 μC/cm2 and high Tc = 350 oC were observed. Moreover, the sintering temperature decreased with increasing amount of Bi addition. Showing that Bi act an sintering aid. The high Tc, Pr, d33* response of the BF-40BT is promising for lead-free piezoelectric application.
#lead-free piezoelectric ceramics #Bi excess #Curie temperature #strain #dynamic piezoelectric constant #sintering aid

목차

Abstract 1
Ⅰ. 서 론 3
Ⅱ. 이론적배경 11
1 압전효과(piezoelectric effect) 11
2. 강유전성(ferroelectricity) 13
Ⅲ. 실험동기 15
Ⅳ. 실험과정 16
1. 실험방법 16
1) 출발원료(Raw powder) 17
2) 혼합(Mixing & Milling) 17
3) 하소(Calcination) 18
4) PVA첨가 및 성형(Addition of PVA and Forming) 19
5) 소결(Sintering) 19
6) 연마 및 전극처리 (Polishing & Electroding) 20
2. 특성평가 21
1) SEM (Scanning Electron Microscope) 21
2) XRD (X-ray diffraction) 분석 21
3) 유전특성 21
4) 강유전특성 22
5) 압전특성 22
Ⅴ. 결과 및 고찰 23
1. 미세구조 관찰 23
2. XRD 관찰 25
3. 온도에 따른 유전율 측정 27
4. 강유전 특성 30
5. 압전특성 32
1) 역압전특성 32
2) 정압전 특성 37
Ⅵ. 결론 38
Ⅶ. 참고문헌 40

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