[논문]Li2CO3와 B2O3를 첨가한 Bi1/2Na1/2TiO3-SrTiO3 무연 압전 세라믹스의 저온 소성 연구

이상섭; 박영석; 즈엉 짱 안; 무클리샤 아이샤 데비타; 한형수; 이재신

doi:10.4313/jkem.2022.35.1.4

Li2CO3와 B2O3를 첨가한 Bi1/2Na1/2TiO3-SrTiO3 무연 압전 세라믹스의 저온 소성 연구
Low Temperature Sintering of Lead-Free Bi1/2Na1/2TiO3-SrTiO3 Piezoceramics by Li2CO3-B2O3 Addition 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.35 no.1, 2022년, pp.24 - 31

이상섭 (울산대학교 첨단소재공학부) , 박영석 (울산대학교 첨단소재공학부) , 즈엉 짱 안 (울산대학교 첨단소재공학부) , 무클리샤 아이샤 데비타 (울산대학교 첨단소재공학부) , 한형수 (울산대학교 첨단소재공학부) , 이재신 (울산대학교 첨단소재공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated microstructures, crystal structures, polarization, dielectric and electromechanical properties of 0.76Bi1/2Na1/2TiO3-0.24SrTiO3 (BNT-24ST)-based piezoceramcs by adding Li2CO3 and B2O3 (LB) as sintering aids for low-temperature sintering. All samples were successfully synthesized using conventional solid-state reaction method and sintered at 950, 1,000, 1,050, 1,100 and 1,175℃ for 2 hours. Without LB, specimens required sintering temperatures over 1,175℃ for sufficient densification, while the addition of 0.10-mol LB decreased the sintering temperatures down to 950℃. The average grain size and dielectric properties of BNT-24ST-10LB ceramics were enhanced with increasing sintering temperature. We found that the low-temperature sintered BNT-24ST piezoceramics by adding LB showed the d33*value of 402 pm/V at 4 kV/mm after sintering at 1,050℃, which was better than that of high-temperature fired specimens sintered at 1,175℃ without LB (242 pm/V). We believe that the results of this study promise a candidate for low-cost multilayer ceramic actuator applications.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Various sintering conditions for BNT-24ST ceramics with- /and without adding LB.
그림 Fig. 2. Fired linear shrinkage and relative density values for BNT-24ST ceramics with and without Li₂CO₃ and B₂O₃.
그림 Fig. 4. Polished and thermally etched surface morphologies of BNT-24ST ceramics; (a) sintered at 1,175℃ without LB, and sintered (b) at 950℃, (c) at 1,000℃, (d) at 1,050℃, and (e) at 1,100℃ with LB.
$Fig. 3. X-ray diffraction patterns of BNT-24ST ceramics (1,175℃) and low-temperature sintered samples (950, 1,000, 1,050, and 1,100℃) with adding LB (a) 2θ range of 20~60°, (b) 39.5~41.5°, and (c) 46.2~47°.$ 그림 Fig. 3. X-ray diffraction patterns of BNT-24ST ceramics (1,175℃) and low-temperature sintered samples (950, 1,000, 1,050, and 1,100℃) with adding LB (a) 2θ range of 20~60°, (b) 39.5~41.5°, and (c) 46.2~47°.
그림 Fig. 5. Temperature dependence of dielectric constant (ε_r) and loss tangent for high-temperature (1,175℃) fired BNT-24ST ceramics without LB and low-temperature (950, 1,000, 1,050 and 1,100℃) fired BNT-24ST ceramics with LB.
그림 Fig. 6. Polarization (P-E) and bipolar strain (S-E) hysteresis loops for high-temperature (1,175℃) fired BNT-24ST ceramics without LB and low-temperature (950, 1,000, 1,050 and 1,100℃) fired BNT-24ST ceramics with LB.
그림 Fig. 7. Sintering temperature dependence of (a) P_r, E_c, (b) S_max, and S_neg values for BNT-24ST ceramics.
그림 Fig. 8. Electromechanical strain properties of high-temperature (1,175℃) fired BNT-24ST ceramics without LB and low-temperature (950, 1,000, 1,050 and 1,100℃) fired BNT-24ST ceramics with LB curves; (a) unipolar electric field induced strain hysteresis loops and (b) normalized strain (S_max/E_max) versus sintering temperature.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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