일반기술

가속도 센서용 압전세라믹스 조성물

□ 기술개요 - 목적 : 압전 전압상수(g)가 크고 온도안정성이 현저하게 개선되어 가속도 센서에 적합한 압전 세라믹스 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.- 구성 : 압전세라믹스 조성물은 αPb(Sb1/2Nb1/2)O3-βPbZrO3-γPbTiO3+xMnO2 +yLa2O3의 압전 세라믹스 조성에서 조성식 중의 변수 α가 몰비로 0.01≤α≤0.10이고, β가 몰비로 0.30≤β≤0.60이며, γ가 몰비로 0.30≤γ≤0.60이고, x는 조성물 총량에 대한 중량%로서 0.1≤x≤1.0이며, y는 조성물 총량에 대한 중량%로서 0.1≤y≤0.5인 것을 특징으로 한다.- 효과 : 압전전압상수가 크고 온도안정성이 현저하게 개선되어 가속도 센서용 압전 세라믹스로서 실용성이 높은 효과가 있다. □ 기술특징해당 기술은 새로운 조성식을 가지는 가속도 센서용 압전 세라믹스 조성물에 대한 것으로, 해당 기술의 압전 세라믹스 조성물은 기존에 사용되고 있는 가속도 센서용 압전 재료에 비해 우수한 특성을 가지고 있다. 압전 세라믹스는 압력이 가해졌을 때 전압을 발생하고, 전계가 가해졌을 때 기계적인 변형이 일어나는 소자로서 진동을 전기적인 에너지로 변환할 수 있는 원리를 이용해 가속도 센서에 응용된다. 또한, 마이크로 폰, 스피커 등의 소자와 각종 센서와 탐지기 등에 사용된다. 압전 세라믹스는 응용분야에 따라 요구되는 특성이 매우 상이하여 정밀한 제조공정 제어가 필요하다. 해당 기술은 αPb(Sb1/2Nb1/2)O3-βPbZrO3-γPbTiO3+xMnO2+yLa2O3의 압전 세라믹스 조성을 가지며, 각 성분을 조성에 맞게 혼합하고 분쇄한 후 온도가 약 700~1000 ℃인 전기로에서 약 1 내지 5 시간 동안 하소시켜 세라믹 조성물 분말을 제조하는 것이 특징이다. 해당 기술은 기존 일반적으로 사용되고 있는 PZT[Pb(Zr,Ti)O3]를 기초로 한 3성분계 압전재료의 단점을 해결하여, 온도계수가 작아서 사용온도 변화에 관계없이 일정한 특성을 유지할 수 있는 조성인 것이 장점이다.또한, 본 기술에서 첨가되는 이산화망간 및 산화티타늄은 특정 원소와의 치환이나 격자내 침입을 통하여 소결체의 소결성, 미세구조 등을 변화시킴으로써 압전 세라믹스 조성물에 우수한 압전특성을 부여할 수 있는 효과가 있다.