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논문 상세정보

PZT 세라믹스이 압전 및 기계적 특성에 미치는 어닐링 분위기의 영향

Effect of annealing Atmosphere on the Piezoelectric and Mechanical Properties of PZT Ceramics

Abstract

The effects of annealing atmosphere and temperature on piezoelectricity (k33) and the mechanical strength of machined PZT was studied. Morphotropic Nb-doped PZT was sintered, machined to a rod and then annealed between 80$0^{\circ}C$ and 100$0^{\circ}C$ in air, PbZrO3, and CuO atmospheres respectively. In air or PbZrO3 atmosphere, the compressive strength of Nb-doped PZT increased by 12% with little change in k33 irrespective of annealing temperature. In CuO atmosphere, on the other hand, the compressive strength increased by 20% with little change in k33 at 80$0^{\circ}C$ but both turned to significant decrease above 90$0^{\circ}C$. The examination of the phase distribution and microstructure beneath the surface of CuO-treated PZT revealed that the changes in compressive strength and k33 are closely related to the reaction between PZT and vaporized CuO:liquid PbO precipitated in shallow surface region by the substitution of Cu to Pb sites enhances the decrease in microcracks and the surface roughness at 80$0^{\circ}C$ ; rapid evaporation of precipitated PbO expands a porous region of changed composition into the bulk above 90$0^{\circ}C$.

참고문헌 (5)

  1. 編輯委員會 , セラミックス 加工 ハンドブック 東京 / v.,pp.123-127, 1987
  2. Mechanical Strength of Several Kind of Piezoelectric Ceramics , S. Tashiro;H. Igarashi;K. Okazaki , Jap. J. of Appl Phys. / v.20,pp.197-200, 1981
  3. B.D. Cullity , Elements of X-ray Diffraction / v.,pp., 1987
  4. Fracture Mechanism in Ferroelectric-Ferroelastic Lead Zirconate Titanate[Zr:Ti=0.54:0.46] Ceramics , K. Mehata;A.V. Virkar , J. Am. Ceram Soc. / v.77,pp.567-574, 1990
  5. W.D. Kingery;H.K. Bowen;D.R. Uhlmann , Introdution to Ceramics(2nd edition) / v.,pp.768-816, 1976

이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. 1995. "Variations of Piezoelectric Properties and Compressive Strength of PZT Ceramics with Poling Directions" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, 32(10): 1131~1138 

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