하베스팅 기술을 응용한 압전 세라믹(PZW_PMN_PZT)

소개

신소재공학관련자료입니다.새로운소재관련 수업이구요당연히 A+입니다. 모든게 다있습니다.. 다른 자료찾아봐야 소용없습니다.제가 보장합니다.후회없으실 듯^^

목차

1. Brainstorming
2. PZT 및 저온소결 PZW-PMN-PZT 정의

2.1 PZT의 정의
2.2 PZT의 원리
2.3 PZW-PMN-PZT의 정의
2.4 압전 효과의 원리

3. 저온소결 PZW-PMN-PZT의 특성
3.1 저온소결공정의 특성
3.2 PZW물질의 특성
3.3 PZT물질의 특성
3.4 PMN물질의 특성
3.5 PZW 치환에 따른 물성치의 변화량 분석.

4. 저온소결 PZW-PMN-PZT의 제조공정
4.1 제조과정
4.2 액상에 의한 저온 소결

5. 저온소결 PZW-PMN-PZT의 장단점
5.1 저온소결 PZW-PMN-PZT의 장점
5.2 저온소결 PZW-PMN-PZT의 단점

6. 저온소결 PZW-PMN-PZT의 경제성 및 활용제품
6.1 경제성
6.2 PZT 활용제품

7. 국내외 시장의 미래동향 및 결론
7.1 국내외 시장규모
7.2 결론

8. Reference

본문내용

2. PZT 및 저온소결 PZW-PMN-PZT 정의
2.1 PZT의 정의
지르콘산염 PbZrO3과 티탄산염 PbTiO3의 고용체의 총칭으로 화학식의 머리글자를 따서 PZT라 한다. 압전체[Pb(Zr,Ti)O3]란 전기마당을 가할 때 크기(두께 또는 길이)가 변하고, 반대로 압력을 가하면 전극에 전하가 대전되는 특별한 성질을 띈 물질을 가리키며, 우리 주변에서 흔히 사용하는 것으로는 가스라이터나 휴대용 가스레인지를 점화시킬 때 충격을 주면 높은 전압이 발생하여 불꽃을 일으키도록 하는 용도에 PZT가 쓰인다. PZT는 전압이 가해지면 물리적으로 팽창하는 특성이 있고, 에너지를 보존해 에너지 소모량을 줄이는 효과를 가지고 있다.

2.2 PZT의 원리
압전성을 가지는 압전세라믹의 재료는 perovskite형과 non-으로 크게 나눌 수 있으며, non-형으로는 AB₂O?-type, Bi 층상구조형 등이 있으나, 압전세라믹스로는 perovskite형이 대표적이다. Perovskite 형은 ABO₃구조로서 BaTiO₃세라믹스를 예로 들면 8면체 꼭지점에 큰 양이온인 Ba²?이 위치하고, 면심에 O²?이 위치하고 중심에 작은 Ti⁴? 이온이 위치한 구조를 가지며 이들 이온간 거리는 다음과 같은 관계를 만족한다.
(여기서, R은 이온반경이다.)
Curie 온도 이상에서의 세라믹스는 중심 대칭인 Cubic 구조를 가지나 그림 2.1에서 보여진 것처럼 Curie 온도를 지나 상온으로 온도를 하강시키면 Ba²? 이온과 Ti⁴?이온의 변위에 의해 중심 비대칭인 결정구조로 바뀌어 강유전성을 가진다. 이 BaTiO₃세라믹스에 처음으로 압전성이 개발된 이후 많은 화학적 개량과 응용으로의 연구가 이루어졌으나 낮은 상전이 온도와 압전특성 등의 이유로 그 응용에 많은 제약을 받았다.

참고자료

· 산업연구원, “신소재산업의 개발전략”, 통산부, “공업기술 수요조사 산업현황 및
· 중기기술 예측보고서”
· 산업연구원, “신소재산업의 개발전략”, 통산부, “공업기술 수요조사 산업현황 및
· 중기기술 예측보고서”
· Piezoelectric Properties of PZW-PMN-PZT Ceramics for Energy Harvesting Devices/ 정영호 외 6명/ 2009/한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 2009
· P.Glynne-Jones. M.J. Tudor, S.P. Beeby, N.M. White, An electromagnetic vibration-powered generator for intelligent sensor system, Sens. Actuators. A110/2004/P.344-349
· 압전효과를 이용한 에너지 하베스팅 기초연구 / 조병완,황윤대,최지선,박정훈 외2명 / 2010 대한토목학회 정기학술대회 / P.833~836
· 압전세라믹스 심층정보 분석 보고서/KISTI/유재영 외 2인/ 2002
· 압전 세라믹 소재의 고효율화 기술 / 이희철 /Trends in metals & materials engineering. 제24권 제1호 통권 제127호 (2011년 2월) / P.44-51/ 서울 : 대한금속·재료학회, 2011.02.28
· PZW-PMN-PZT 세라믹을 이용한 선형 초음파 모터의 전기적 특성에 관한 연구 / 이갑수 / 2008.2 / KDMT1200839892 / 세명대 대학원