일반기술

고진폭 압전 디바이스용 압전 세라믹 조성물

* 구성 및 원리 본 기술은 고진폭 압전 디바이스용 압전 세라믹 조성물에 관한 것으로서, 압전 변압기, 초음파 모터와 같은 고진폭 및 고출력 압전 디바이스에 사용될 수 있는 높은 기계적 품질계수(Qm)와 전기기계 결합계수(kp), 높은 압전정수(d), 낮은 유전손실(tanδ)을 갖는 압전 세라믹 조성물에 관한 것이다. 본 기술의 압전 세라믹 조성물은 xPb(Zr0.53Ti0.47)O3 + yPb(Mn1/3Nb1/3Sb1/3)O3 + zCr2O3 (0.85 ≤ x ≤ 0.95몰%, 0.05 ≤ y ≤ 0.15몰%, 0 < z ≤0.1중량%)로 이루어진다. * 기술적 배경 압전 모터나 압전 액츄에이터는 원리상 압전체의 압전 왜형효과(압전역효과)에 의해서 교류 고전압 인가시 생기는 기계적 진동을 이용하는 소자이고, 압전 변압기는 압전 왜형효과에 의해서 고전압 인가로 생긴 기계적 진동이 압전 정효과에 의해 전기적 출력으로 변환되는 원리를 이용하는 소자인데, 이 종류의 디바이스는 모두 고전압 인가에 의해서 안정된 기계적 진동을 얻어야 하기 때문에 이 디바이스의 핵심소재인 압전 세라믹은 기계적 품질계수, 전기기계 결합계수 및 압전정수가 높고, 유전손실(tanδ)이 적으며, 온도 안정성이 높은 특성을 가진 세라믹 조성이어야 하며, 이러한 특성을 가진 압전 세라믹의 개발이 활발하게 연구되어 왔다.* 독창성 및 우수성 본 기술은 높은 기계적 품질계수(Qm)와 전기기계 결합계수(kp), 높은 압전 정수(d)와 낮은 유전손실(tanδ)를 갖고 높은 큐리온도와 온도 안정성을 갖는다는 점에서 기술적 우수성이 있다고 할 수 있다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술은 고진폭 압전 디바이스용 압전 세라믹 조성물이므로, 압전세라믹이 필요한 모든 전자기기 및 부품들에 사용될 것이다. 압전모터, 압전 엑츄에이터 등을 비롯하여 다양한 종류의 센서에 적용될 것으로 판단된다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점을 지닌다. 높은 전기기계 결합계수(kp)와 기계적 품질계수(Qm), 높은 압전 정수와 낮은 유전손실을 갖고 있으므로 압전 변압기, 압전 모터, 압전 액츄에이터, 압전 진동자와 같은 고출력 압전 응용 소자로의 응용이 가능하다.