초록 ▼

미세구조제어기술은 소재의 미세구조 예측 및 구현/제어 기술이며, 에너지 변환소재의 조성 개발만으로 는 성능향상의 한계에 부딪혀 미세구조제어기술이 소재개발분야의 break through 기술임. 이는 연구개발 trend인 예측기술의 하나로 소재개발 연구생산성 향상 및 복잡다원계 실사용소재로 미세구조제어이론 적용 및 확장이 기대됨. 거대결정성장기술은 미세구조제어 이론을 바탕으로 기존의 결정성장공정(액상법)의 단점을 극복할 수 있는 새로운 공정기술이고 세계적 연구 초기단계로 원천기술 확보 가능함.
환경규제 대응 가능한 고효율 에너지

미세구조제어기술은 소재의 미세구조 예측 및 구현/제어 기술이며, 에너지 변환소재의 조성 개발만으로 는 성능향상의 한계에 부딪혀 미세구조제어기술이 소재개발분야의 break through 기술임. 이는 연구개발 trend인 예측기술의 하나로 소재개발 연구생산성 향상 및 복잡다원계 실사용소재로 미세구조제어이론 적용 및 확장이 기대됨. 거대결정성장기술은 미세구조제어 이론을 바탕으로 기존의 결정성장공정(액상법)의 단점을 극복할 수 있는 새로운 공정기술이고 세계적 연구 초기단계로 원천기술 확보 가능함.
환경규제 대응 가능한 고효율 에너지변환 신소재 Niobate계 거대결정을 개발함으로써 센서 및 액추에이터, 에너지 하베스팅 소자등 큰 시장을 형성하고 있는 에너지 변환소재 응용기술 분야, 특히 모바일기기용 스마트 액추에이터와 의료기기용 초음파진단기로의 활용이 기대됨.
실용화를 위한 원천 기술 확보를 목표로 미세구조제어를 이용한 Niobate계 거대결정 에너지변환 소재 기술을 개발하였으며, 다음과 같은 연구 결과를 도출하였음.
○ 미세구조 제어기술 확보 (분말입자형상제어, 다결정체 입자성장제어)
- Niobate계 에너지변환 소재 탐색 및 미세구조 변화거동 관찰 열역학적 변수에 따른 입자형상(반응공정) 및 입자성장(소결공정) 변화
- 미세구조 제어된 다결정체 특성 : d₃₃ ~200 pC/N, kp ~0.4, 상대밀도 ~95%
○ 거대결정 에너지변환 원천소재기술 개발
- 미세구조제어기술 적용 거대결정성장기술 개발 (Seed 입자 및 Matrix 다결정체) 거대결정 물성 확보 (결정 치밀화, 성장방위제어, 성능평가)
- 거대결정 특성평가 : Size ~13 m㎥, d₃₃ ~340 pC/N, kp ~0.72, 상대밀도 ~96%, 조성균질도 ~1%/cm

Abstract ▼

Ⅳ. R&D Result
ㅇ Microstructure control
- Niobate system for energy-conversion materials and Microstructure Particle shape and grain growth behavior according to thermodynamic parameters
- Polycrystal properties : d₃₃ ~200 pC/N, kp ~0.4, relative density ~95%
ㅇ Single crystal f

Ⅳ. R&D Result
ㅇ Microstructure control
- Niobate system for energy-conversion materials and Microstructure Particle shape and grain growth behavior according to thermodynamic parameters
- Polycrystal properties : d₃₃ ~200 pC/N, kp ~0.4, relative density ~95%
ㅇ Single crystal for energy-conversion materials
- Development of single crystal growth method (seed and matrix)
- Densification, control of growth orientation
- Single crystal properties :　Size~13m㎥, d₃₃~340pC/N, kp~0.72, relative density~96%, 　　Composition change rate ~1%/cm

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 5
• C O N T E N T S ... 6
• 목차 ... 7
• 제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제 1 절. 개요 ... 8
• 제 2 절. 연구 개발 필요성 ... 10
• 제 3 절. 기술적 배경 ... 14
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 제 1 절. 지적재산권 현황 ... 19
• 제 2 절. 국내외 기술 현황 ... 20
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 제 1 절. 입자성장 제어기술 ... 23
• 제 2 절. 입자형상 제어기술 ... 41
• 제 3 절. 거대결정 성장기술 ... 54
• 제 4 장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 63
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획 ... 66
• 제 6 장. 참고문헌 ... 67
• 끝페이지 ... 70