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경사기능특성을 모사한 적층 벤더 액츄에이터 특성
AFUNCTIONALGRADIENT-SIMULATEDMULTILAYERBENDERACTUATOR 원문보기

한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2, 2004 July 05, 2004년, pp.802 - 805  

정순종 (한국전기연구원 전자기소자 연구그룹) ,  고중혁 (한국전기연구원 전자기소자 연구그룹) ,  하문수 (한국전기연구원 전자기소자 연구그룹) ,  이대수 (한국전기연구원 전자기소자 연구그룹) ,  송재성 (한국전기연구원 전자기소자 연구그룹)

초록
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압전 액츄에이터는 다른 종류의 액츄에이터와 비교할 때 높은 강성, 빠른 응답성의 우수한 특성을 가지고 있다. 벤더형 액츄에이터는 높은 변위의 장점을 가지나 높은 전기장과 기계적 부하인가시에는 내부 응력이 증가하므로서 신뢰성이 감소한다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 여러 방법으로 내부 응력을 줄이려는 시도가 있으며 그중 하나는 경사기능 소재나 경사기능 구조를 가지는 액츄에이터의 개발이다. 본 연구에서는 경사기능 특성을 모사한 액츄에이터 구조를 제작하고 그 특성을 조사하였다. 두 가지의 압전상수 d31= - 220 pC/N, d31 =- 100 pC/N를 가지는 세라믹층을 적층하여 벤더형 액츄에이터의 특성을 관찰하였다. 그 결과 두 종류의 세라믹층으로 적층한 액츄에이터가 한가지 특성의 세라믹으로 제작한 액츄에이터 보다 전압인가시 20%이상의 우수한 변위 특성을 나타내었다. 이러한 변화는 내부 응력의 감소에 기인한 것으로 예상된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 단점을 보완할 수 있는 한 방법으로는 다른 압전 상수를 가지는 압전층을 적층한 액츄에이터를 만드는 것이다. 그리하여 본 연구에서는 다른 압전상수를 가지는 압전 소재를 이용하여 적층 벤더형액츄에이터를 제작하고 그 특성을 관찰하였다. 이러한 액츄에이터의 특성을 알기 위하여 벤더 빔에서 발생될 수 있는 발생력, 변위를 계산하고 실험값과 비교하였다.
  • 본 연구에서는 PMN-PZT와 PZT 압전 소재를 이용하여 경사기능 구조를 모사한 적층 벤더 액츄에이터의 특성을 관찰하였다. 두 개의 복합 소재를 이용하여 제작한 액츄에이터는 단일 소재의 액츄에이터 보다 큰 변형률과 출력압을 나타내었다, 이는 내부 잔류응릭을 감소하는 구조 때문인것으로 사료된다.
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