수열합성법을 이용한 PNN-PZT계 압전 세라믹스의 합성

Abstract

PZT계 압전재료가 발견된 이후 PZT세라믹스에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며. 현재 많은 다성분계 세라믹스가 실용화되고 있다. 그러나 일반적인 세라믹스 고상 합성 법에 의해 제조된 분말들은 물리, 화학적 균일성이 떨어진다. 따라서 이를 해결하기 위 하여 금속염을 출발물질로 하는 액상법에 의한 분말의 제조가 연구되고 있다. 본 연구는 고온하소과정이 불필요하는 수열합성법을 이용하여 낮은 온도에서 Pb(Ni1/3 Nb1/3)O3-PbTiO3-PbZrO3 세라믹스를 합성하였다. 실험방법은 Pb(No3)2와 ZrCl2 8H2O, TiCl4, NiCl4, 6H2O, NbCl5 등의 시약에 증류수를 넣어 수용액을 만들고, 이 수용 액에 광화제로 KOH를 가하여 동시에 침전시킨 후 일정 시간동안 교반하여 수열반응기에 넣고 5℃/min의 가열속도로 승온하면서 합성하였고, filtering후 powder를 제조하였다. 압전 세라믹스는 수열합성법과 고상합성법으로 합성하여 특성을 비교하였고, 결정학적 상 분석 및 미세구조 관찰은 각각 XRD, SEM을 이용하였다. 전기적특성인 capicitance와 dissipation factor를 impedance analyzer(HP4192A)를 사용하여 측정하였으며, impedence 주파수 특성은 network analyzer로 측정하여 전기기계결합계수(Kp)와 기계적 품질계수(Qm) 을 측정하였다.