압전세라믹스 (K0.5Na0.5)NbO3-AZrO3 (A =Ca, Sr, Ba)의 환원분위기에 따른 물성연구

초록

최근 휴대폰 등의 디지털기기의 센서 및 자동차 산업 응용을 위하여 적층 액추에이터에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존의 적층 액추에이터는 PZT계의 세라믹소체에 내부전극으로 고가의 귀금속인 Ag-Pd 등이 사용되어 왔으나, 환경문제 등으로 인하여 무연계 세라믹 압전소재에 대한 요구가 거세지고 있다. 또한, 고가의 Ag-Pd 등을 대체할 수 있는 내부전극 소재로써 Cu, Ni 등의 적용 연구도 진행되고 있다. 본 연구에서는 무연계 압전세라믹 (1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xAZrO3 (A=Ca, Sr, Ba)를 1100~1200℃에서 환원 분위기 (3%H2 - 97%N2)로 소결한 후 미세구조와 전기적 특성을 SEM, EDS, XRD, impedance analyzer로 조사였다. 또한, d33, Kp 등의 압전특성을 측정하였다. SEM/EDS 분석결과 공기중에서 소결 시편뿐만 아니라 환원분위기에서 소결된 시편에서도 페로브스카이트 구조를 보였으며, EDS분석결과 K 및 Na의 휘발이 비교적 적었다.