Bi계 압전세라믹을 이용한 자동차용 노킹센서의 제조와 응용

Abstract

본 연구에서는 Bi(Na,K)TiO₃의 압전물성, 전기기계 결합계수에 미치는 첨가물의 영향을 밝히고자 (Bi0.5Na0.5TiO3-Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO₃ : 이하 _(x)BNT-_(1-x)BKT)를 기본 조성으로 여기에 천이금속화합물(A, B), SrTiO₃ 등의 여러 가지 첨가물을 첨가 및 치환하여 그에 의한 결정구조, 전기기계 결합계수의 변화와 미세구조 변화를 조사하였다. BNT_(x)-BKT_((1-x))(x=0.82~0.88) 조성에서 x=0.86의 유전율과 Tc가 가장높았으며 상온에서의 유전율은 471, Tc는 390℃이며, _((1-x))BNKT-_(x)SrTiO₃(x=0.01~0.07) 조성은 x=0.03 SrTiO₃가 치환되었을때 유전율과 Tc는 837, 280℃이다. 이와같이 ST의 첨가함으로서 유전율은 증가하고, Tc는 첨가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다. _(x)BNT-_((1-x))BKT(x=0.86) 조성의 기계적 품질계수인 Q_(m) 과 전기기계결합계수 k_(p)는 각각 205, 30%이다. 여기에 천이금속화합물(A, B)을 1wt% 첨가하게 되면 Q_(m) and k_(p) 는 400~500, 31~32%로 증가하게된다. 전기기계결합계수는 비슷하나 기계적 품질계수가 2배이상 증가하는 것으로 나타난다.