KR101260675B1 - Method for preparation of piezoelectric element for low sintering and piezoelectric element using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저온소결용 압전체의 제조방법 및 이를 이용한 압전체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Pb(Zr, Ti)O3-Pb(Ni, Nb)O3(이하, PZT-PNN)의 조성식을 갖는 압전체를 제조하는데에 있어, 산화니켈을 과량 사용하여 두 단계의 하소화 과정을 한 단계로 줄이고, 산화물을 소결조제로서 첨가하여 저온에서 소결함으로써 전기기계 결합계수와 압전상수가 최대로 되는 저온소결용 압전체의 제조방법 및 이를 이용한 압전체에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a low-temperature sintering piezoelectric material and a piezoelectric material using the same, and more particularly, has a composition formula of Pb (Zr, Ti) O 3 -Pb (Ni, Nb) O 3 (hereinafter, PZT-PNN). In the production of piezoelectric material, the excessive use of nickel oxide reduces the two-step calcination process to one step, and the oxide is added as a sintering aid and sintered at low temperature, thereby maximizing the electromechanical coupling coefficient and piezoelectric constant. The present invention relates to a piezoelectric method and a piezoelectric material using the same.
Description
본 발명은 저온소결용 압전체의 제조방법 및 이를 이용한 압전체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Pb(Zr, Ti)O3-Pb(Ni, Nb)O3(이하, PZT-PNN)의 조성식을 갖는 압전체를 제조하는데에 있어, 산화니켈을 과량 사용하여 두 단계의 하소화 과정을 한 단계로 줄이고, 산화물을 소결조제로서 첨가하여 저온에서 소결함으로써 전기기계 결합계수와 압전상수가 최대로 되는 저온소결용 압전체의 제조방법 및 이를 이용한 압전체에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a low-temperature sintering piezoelectric material and a piezoelectric material using the same, and more particularly, has a composition formula of Pb (Zr, Ti) O 3 -Pb (Ni, Nb) O 3 (hereinafter, PZT-PNN). In the production of piezoelectric material, the excessive use of nickel oxide reduces the two-step calcination process to one step, and the oxide is added as a sintering aid and sintered at low temperature, thereby maximizing the electromechanical coupling coefficient and piezoelectric constant. The present invention relates to a piezoelectric method and a piezoelectric material using the same.
현재 PZT계 압전재료는 초음파 기기, 영상기기, 음향기기, 센서, 통신기기 등에 광범위하게 적용이 되는 우수한 압전 및 유전특성을 갖는 압전변압기, 초음파진동자, 전기기계 초음파 트랜듀서, 초음파 모터 및 액츄에이터, 필터 및 레조네이터 등에 널리 응용되고 있으며, 전자제품의 소형화 및 경량화추세에 따라 많은 기업 및 연구소에서 그에 관한 활발한 연구가 진행되고 있다.PZT-based piezoelectric materials are piezoelectric transformers, ultrasonic vibrators, electromechanical ultrasonic transducers, ultrasonic motors and actuators, and filters with excellent piezoelectric and dielectric properties that are widely applied to ultrasonic equipment, imaging equipment, sound equipment, sensors, and communication equipment. And it is widely applied to the resonator and the like, and the trend of miniaturization and lightening of electronic products, many companies and research institutes are actively researching on it.
그러나, 종래에는 PZT계 압전재료를 제조할 때에 컬럼바이트(columbite) 방법에 따라 하소화 단계를 2회 수행하는데, 반응 공정이 2단계로 나뉘어져 공정이 복잡하고 경제적으로 손실이 크다.However, conventionally, when the PZT-based piezoelectric material is manufactured, the calcination step is performed twice according to a column bite method, and the reaction process is divided into two steps, so that the process is complicated and economically large.
또한, 압전 조성측면에서 기존에 잘 알려진 Pb(Zr,Ti)O3 [PZT]를 기반으로 하여 PZT에 특정 릴렉서(relaxor)를 고용하여 압전 특성을 높이고 산화물 계열 첨가제를 이용하여 저온 소결을 이루는 기술 등이 종래 기술로 존재하는데, 이는 환경오염에 대한 문제가 대두되면서, 1000℃ 이상의 온도에서 급격히 휘발되는 PbO의 휘발을 억제하기 위한 연구가 주목받고 있으면서 활성화된 방법이다.In addition, based on the well-known Pb (Zr, Ti) O 3 [PZT] in terms of piezoelectric composition, it employs a specific relaxer in PZT to improve piezoelectric properties and to achieve low temperature sintering using oxide-based additives. Technology and the like exist in the prior art, which is an active method while attracting attention as a research for suppressing the volatilization of PbO which is rapidly volatilized at a temperature of 1000 ° C. or higher as a problem about environmental pollution arises.
따라서, 기존 PZT계열의 재료는 소결 온도가 비교적 높아 값싼 내부 전극을 사용한 적층 공정에 적용하기 힘들고, 소결 온도가 낮은 경우에는 압전 특성이 심각하게 낮은 단점이 있고, 특히 하소화 단계를 2회 수행하여 반응공정이 복잡하고 경제적으로 손실이 큰 문제점이 있다. 따라서, 새로운 기술에 의한 압전체의 제조방법의 개발의 필요성이 요구된다.Therefore, conventional PZT series materials have a relatively high sintering temperature and are difficult to be applied to a lamination process using inexpensive internal electrodes, and when the sintering temperature is low, piezoelectric properties are severely low. Particularly, the calcination step is performed twice. There is a problem in that the reaction process is complicated and economically expensive. Therefore, there is a need for the development of a method for manufacturing a piezoelectric body by a new technology.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 산화물을 소결조제로 첨가하여 저온에서 소결가능하고 기존의 컬럼바이트 방법으로 하소 단계를 2회 수행하는 방법 대신에 산화니켈의 양을 조절하여 하소 단계를 1회로 감소시켜 시간과 비용을 줄여 공정이 간단하며 실제 소자 적용을 위하여 일반적인 세라믹 공정으로 제조하기 용이(저온 소결)하면서, 압전 및 유전 특성의 저하가 없는 PZT 계열의 저가 압전체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The technical problem to be achieved by the present invention is to sinter at low temperatures by adding an oxide as a sintering aid and to reduce the calcination step by one by controlling the amount of nickel oxide instead of performing the calcination step twice by the conventional column bite method. The purpose of this invention is to provide a PZT-based low-cost piezoelectric manufacturing method that is simple to reduce the time and cost, and is easy to manufacture in a general ceramic process (low temperature sintering), and does not deteriorate piezoelectric and dielectric properties. .
본 발명은 첫 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여,The present invention to solve the first technical problem,
1) Pb2O, ZrO2, TiO2, NiO 및 Nb2O5를 용매에 넣고 습식혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;1) preparing a mixture by wet mixing Pb 2 O, ZrO 2 , TiO 2 , NiO and Nb 2 O 5 in a solvent;
2) 상기 혼합물을 건조 후 하소(calcination)하여 제1분말을 형성하는 단계; 2) calcining (calcination) the mixture to form a first powder;
3) 상기 제1분말에 산화물을 첨가하여 습식혼합하고 건조하여 제2분말을 형성하는 단계; 및 3) adding an oxide to the first powder, wet mixing and drying to form a second powder; And
4) 상기 제2분말을 가압 성형 후, 소결온도 700 내지 1000 ℃에서 1 시간 내지 10 시간 동안 소결하여 압전체를 형성하는 단계를 포함하는 저온 소결용 압전체의 제조방법을 제공한다.4) It provides a method for producing a low-temperature sintering piezoelectric material comprising the step of forming the piezoelectric by sintering the second powder for 1 hour to 10 hours at 700 to 1000 ℃ sintering after pressing.
본 발명은 두 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여,The present invention to solve the second technical problem,
본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 의해 제조된 (1-y)Pb(Zr1 - xTix)O3-yPb(Ni1/3Nb2/3)O3 + z mol% 산화물(0<x<0.7, 0.2<y<0.4, 1≤z≤10)의 조성을 가지는 PZT-PNN 압전체를 제공한다.(1-y) Pb (Zr 1 - x Ti x ) O 3 -yPb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 + z mol% oxide (0 < A PZT-PNN piezoelectric body having a composition of x <0.7, 0.2 <y <0.4, and 1≤z≤10 is provided.
본 발명은 세 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the third technical problem,
본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 의해 제조된 0.65Pb(Zr1 - xTix)O3-0.35Pb(Ni1/3Nb2/3)O3 + y mol% 산화물(0<x<0.7, 1≤y≤10)의 조성을 가지는 PZT-PNN 압전체를 제공한다.0.65Pb (Zr 1 - x Ti x ) O 3 -0.35Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 + y mol% oxide (0 <x <0.7) prepared by the method of manufacturing a piezoelectric body according to the present invention A PZT-PNN piezoelectric body having a composition of 1 ≦ y ≦ 10) is provided.
본 발명은 네 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the fourth technical problem,
본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 의해 제조된 압전체를 포함하는 적층형 액츄에이터를 제공한다.Provided is a stacked actuator including a piezoelectric body manufactured by the method of manufacturing a piezoelectric body according to the present invention.
<용어의 정의><Definition of Terms>
상기 압전재료란 그에 가해지는 전기적 에너지와 기계적 에너지를 서로 간에 변화할 수 있는 특성을 지닌 물질을 말하며, 압전 효과는 가해준 전기적 에너지에 대한 기계적 에너지로 변환되는 효율을 나타내는 전기기계결합계수(kp)와 가해준 전기적 에너지에 대한 자체의 변형율 또는 가해준 기계적 에너지에 대한 자체의 전하 축적량인 d33(압전전하상수)로 나타낼 수 있다. 따라서 우수한 전기기계결합계수 및 d33를 가지는 압전 재료는 전기-기계 에너지간 선형적인 변화가 가능하므로, 기계적 변환량의 정확한 제어가 가능하며, 역으로 외부의 진동 신호를 정확한 선형적 전기 신호로 받을 수 있다. 또한 이러한 변환이 재료 자체의 특성에 의해 나타나는 것이므로 구조가 간단해 진다는 장점이 있다.The piezoelectric material refers to a material having a property of changing electrical energy and mechanical energy applied thereto, and the piezoelectric effect is an electromechanical coefficient (k p) indicating an efficiency of converting mechanical energy into electrical energy. ) And its strain on the applied electrical energy, or d 33 (piezoelectric charge constant), which is its charge accumulation on the applied mechanical energy. Therefore, the piezoelectric material having excellent electromechanical coupling coefficient and d 33 can linearly change the electro-mechanical energy, thereby enabling accurate control of the mechanical conversion amount and conversely receiving external vibration signals as accurate linear electric signals. Can be. In addition, this conversion is due to the properties of the material itself, so the structure is simplified.
본 발명에 따른 PZT계 압전재료의 제조방법은 산화니켈을 과량첨가하여 2단계의 하소 과정을 1단계의 하소 과정으로 줄여 시간과 비용을 줄이고 공정이 간단하며 산화물을 0.1-10 몰% 첨가함으로써 700-1000 ℃에서 소결가능하여 고온으로 소결하지 않아 PbO 휘발물질이 휘발되지 않고, 압전성이 높고, 유전율이 높아 우수한 압전 및 유전특성을 갖는 압전변압기, 초음파진동자, 전기기계 초음파 트랜듀서, 초음파 모터 및 액츄에이터, 필터 및 레조네이터 등에 널리 응용가능한 효과를 갖는다.PZT-based piezoelectric material manufacturing method according to the present invention by adding an excessive amount of nickel oxide to reduce the two-step calcination process to a one-step calcination process to reduce time and cost, the process is simple, and by adding 0.1-10 mol% of
또한, 본 발명에 따른 PZT계 압전재료의 제조방법은 NiO를 과량으로 첨가하여 하소 과정을 1단계의 하소 과정으로 줄이고 저온소결하여 압전체를 제조하여, 상기 압전체가 Ag 전극과 동시에 소성이 가능함으로써 동시 소성시 다른 고가의 첨가제를 첨가할 필요없이 낮은 단가로 제조가능한 효과를 갖는다.In addition, the PZT-based piezoelectric material manufacturing method according to the present invention is added to the NiO in excess of the calcination process in one step calcination process and low-temperature sintering to produce a piezoelectric material, the piezoelectric material and the Ag electrode can be baked at the same time It has an effect that can be manufactured at low cost without the need to add other expensive additives upon firing.
따라서, 본 발명에 따른 PZT계 압전재료의 제조방법은 압전체와 Ag 전극이 동시소성이 가능함으로써 공정이 간단하고 매우 낮은 단가로 적층되어 이루어지는 실제 부품에 적용할 수 있다는 큰 장점이 있다.Therefore, the PZT-based piezoelectric material manufacturing method according to the present invention has a great advantage that the piezoelectric material and the Ag electrode can be simultaneously fired, so that the process is simple and can be applied to an actual component that is laminated at a very low cost.
도 1은 본 발명에 따른 압전체의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압전체 조성물의 CuO를 첨가하지 않고 1200 ℃에서 소결한 경우 Zr/Ti 비율 변화에 따른 압전 특성변화를 도시한 그래프이다.
도 3은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 압전 특성 변화를 도시한 그래프이다.
도 4는 실시예 3의 열처리 온도에 따른 압전 특성 변화를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 압전체 제조방법에 따라 제조된 압전체의 전극과의 반응성 정도를 나타낸 그래프이다.1 is a process chart showing a method for manufacturing a piezoelectric body according to the present invention.
Figure 2 is a graph showing the piezoelectric properties change according to the Zr / Ti ratio change when sintered at 1200 ℃ without adding CuO of the piezoelectric composition according to the present invention.
3 is a graph showing changes in piezoelectric properties of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1. FIG.
4 is a graph showing changes in piezoelectric properties according to the heat treatment temperature of Example 3. FIG.
5 is a graph showing the degree of reactivity with the electrode of the piezoelectric body prepared according to the piezoelectric method according to the present invention.
본 발명은 Pb(Zr, Ti)O3-Pb(Ni, Nb)O3(이하, PZT-PNN) 압전체를 제조하는데에 있어, 산화니켈의 함량을 조절하여 두 단계의 하소화 과정을 한 단계로 조절하고 산화물을 소결조제로서 첨가하여 저온에서 소결가능한 것을 확인하였다.In the present invention, in preparing a Pb (Zr, Ti) O 3 -Pb (Ni, Nb) O 3 (hereinafter, PZT-PNN) piezoelectric body, two steps of calcination are performed by controlling the content of nickel oxide. It was confirmed that it was sinterable at low temperature by adjusting to and adding an oxide as a sintering aid.
본 발명에 따른 저온 소결용 압전체의 제조방법은Method for producing a low-temperature sintering piezoelectric body according to the present invention
1) Pb2O, ZrO2, TiO2, NiO 및 Nb2O5를 용매에 넣고 습식혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;1) preparing a mixture by wet mixing Pb 2 O, ZrO 2 , TiO 2 , NiO and Nb 2 O 5 in a solvent;
2) 상기 혼합물을 건조 후 하소(calcination)하여 제1분말을 형성하는 단계; 2) calcining (calcination) the mixture to form a first powder;
3) 상기 제1분말에 산화물을 첨가하여 습식혼합하고 건조하여 제2분말을 형성하는 단계; 및 3) adding an oxide to the first powder, wet mixing and drying to form a second powder; And
4) 상기 제2분말을 가압 성형 후, 소결온도 700 내지 1000 ℃에서 1 시간 내지 10 시간 동안 소결하여 압전체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.4) after the press-molding of the second powder, and sintering at a sintering temperature of 700 to 1000 ℃ for 1 to 10 hours to form a piezoelectric body.
본 발명에 있어서, 상기 1) 단계에서 Pb2O, ZrO2, TiO2, NiO 및 Nb2O5의 함량은 Pb2O 1몰에 대하여 ZrO2 0.1-1 몰, TiO2 0.1-1 몰, NiO 2-5 몰, Nb2O5 0.1-1 몰인 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나면 NiO-Nb2O5의 반응속도보다 PbO-Nb2O5의 반응속도가 더 빨라져 Pb2Nb2O7 및 NiO의 이차상이 발생하여 바람직하지 않다.In the present invention, 1) Pb 2 O, ZrO 2 ,
상기 NiO를 상기 첨가량과 같이 과량으로 첨가하지 않을 경우에는 NiO-Nb2O5의 반응속도가 PbO-Nb2O5의 반응속도보다 더욱 빨라 상 합성 시 순수한 PbNi1 /3Nb2 /3O3이 생기지 않고 Pb2Nb2O7 및 NiO의 이차상이 생기게 되며 반응식은 하기와 같다.The NiO, if not added in excess, as the addition amount, the NiO-Nb 2 O 5 reaction speed of the more rapid than the rate of reaction of PbO-Nb 2 O 5 si-phase synthesis of pure PbNi 1/3 Nb 2/3 O 3 Without this, secondary phases of Pb 2 Nb 2 O 7 and NiO are formed, and the reaction formula is as follows.
APbNi1 /3Nb2 /3O3 BPb2Nb2O7 + CNiO : A,B,C는 상수 …… ① APbNi 1/3 Nb 2/3
이때 반응이 대부분 오른쪽으로 진행되기 때문에 상기에서 언급한 이차상이 생기게 된다. 상기와 같은 방법을 해결하기 위하여 종래에는 컬럼바이트(Columbite) 방법을 사용하였는데, 이 방법은 반응 속도가 느린 Ni2Nb2O7을 먼저 합성한 후 이를 다른 시작물질과 재합성하여 균일한 0.65Pb(Zr0 .42Ti0 .58)O3-0.35Pb(Ni1/3Nb2/3)O3을 얻는 방법으로, 공정 순서는 하기와 같다.At this time, since the reaction proceeds to the right most, the above-mentioned secondary phase is generated. In order to solve the above method, the column bite method was conventionally used. In this method, Ni 2 Nb 2 O 7, which has a slow reaction rate, is first synthesized and then resynthesized with other starting materials to give a uniform 0.65Pb. a (Zr 0 .42 Ti 0 .58) O 3 -0.35Pb (
Ni2Nb2O7 1차 합성 => PbO, Ni2Nb2O7, Nb2O5, ZrO2, TiO2 의 평량 => 2차 합성Ni 2 Nb 2 O 7 1 primary synthesis => PbO, Ni 2 Nb 2 O 7, Nb 2
그러나, 컬럼바이트 방법은 반응 공정이 2단계로 나뉘어져 공정이 복잡해진다.However, in the column bite method, the reaction process is divided into two stages, which complicates the process.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 컬럼바이트 방법을 사용하지 않고 단일 공정으로 합성한다. 이러한 경우, 이차상이 사라지고 본 발명에서 목적하고자 하는 PbNi1/3Nb2/3O3상을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 NiO를 과량으로 첨가함으로써 종래의 2개로 나뉘어진 하소단계를 1단계로 줄여 본 발명이 목적하는 효과를 상승적으로 향상시킬 수 있다는 측면에서 매우 바람직하다.Therefore, the present invention synthesizes in a single process without using the column byte method as described above. In this case, the secondary phase disappears and the PbNi 1/3 Nb 2/3 O 3 phase desired in the present invention can be obtained. Therefore , the present invention is very preferred in that the addition of the NiO in an excessive amount to reduce the conventional calcination step divided into two steps to improve the desired effect of the present invention.
상기 1) 단계에서, 상기 Pb2O, ZrO2, TiO2, NiO 및 Nb2O5의 원료분말의 순도는 98.0% 이상인 것이 바람직하고, 상기 Pb2O, ZrO2, TiO2, NiO 및 Nb2O5 원료분말들을 자아(jar)에 넣고 15-50 시간 동안 습식 혼합을 실시할 수 있다. 본 발명에서는 PZT-PNN의 조성을 최적으로 설계하여 물성이 우수한 압전체를 제조할 수 있다.In the step 1), the purity of the raw powder of Pb 2 O, ZrO 2 , TiO 2 , NiO and Nb 2 O 5 is preferably at least 98.0%, the Pb 2 O, ZrO 2 , TiO 2 , NiO and Nb 2 O 5 raw powder can be placed in a jar and wet mixed for 15-50 hours. In the present invention, the piezoelectric material having excellent physical properties can be manufactured by optimally designing the composition of PZT-PNN.
상기 습식 혼합에서 지르코니아 볼과 휘발성 용매를 사용하여 상기 원료분말을 분쇄/혼합하여 혼합물을 마련할 수 있다. 여기에서, 상기 휘발성 용매는 종류에 한정이 없고, 예를 들면 알코올 용매를 사용할 수 있으며, 증류수도 사용가능하다.In the wet mixing, the raw material powder may be ground / mixed using a zirconia ball and a volatile solvent to prepare a mixture. Here, the volatile solvent is not limited in kind, for example, an alcohol solvent may be used, and distilled water may also be used.
본 발명에 있어서, 상기 2) 단계에서, 상기 1) 단계에서 사용된 휘발성 용매를 휘발시키기 위한 건조과정을 실시하기 위하여 혼합물을 700-1000 ℃에서 1 시간 내지 5시간 동안 하소시키는 것이 바람직한데, 700 ℃ 미만이면 공급되는 열 에너지가 부족하여 균일한 상 합성이 일어나지 않아 바람직하지 않고, 1000 ℃를 초과하면 PbO의 휘발에 의해 균일한 상 합성이 일어나지 않아 바람직하지 않다.In the present invention, in step 2), in order to carry out a drying process for volatilizing the volatile solvent used in step 1), it is preferable to calcinate the mixture at 700-1000 ° C. for 1 to 5 hours. If it is lower than the temperature, the supplied thermal energy is insufficient and uniform phase synthesis does not occur, and if it exceeds 1000 ° C, uniform phase synthesis does not occur due to volatilization of PbO, which is not preferable.
상기 2) 단계에서 형성된 압전체의 조성식은 (1-y)Pb(Zr1 - xTix)O3-yPb(Ni1/3Nb2/3)O3(0<x<0.7, 0.2<y<0.4)일 수 있고, 바람직하게는 0.65Pb(Zr1 -xTix)O3-0.35Pb(Ni1/3Nb2/3)O3(0<x<0.7)일 수 있다.The composition formula of the piezoelectric body formed in step 2) is (1-y) Pb (Zr 1 - x Ti x ) O 3 -yPb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 (0 <x <0.7, 0.2 <y <0.4), preferably 0.65Pb (Zr 1- x Ti x ) O 3 -0.35Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 (0 <x <0.7).
본 발명에 있어서, 상기 3) 단계에서, 상기 제1 분말에 산화물을 첨가하고 휘발성 용매를 사용하여 15-50 시간 동안 습식혼합하고 건조할 수 있고, 상기 휘발성 용매는 알코올 용매 또는 증류수일 수 있다. 상기 습식 혼합을 다시 실행함으로써 상기 혼합분말의 혼합 및 분말의 형상을 최소화시킬 수 있다.In the present invention, in step 3), an oxide may be added to the first powder and wet mixed and dried for 15-50 hours using a volatile solvent, and the volatile solvent may be an alcohol solvent or distilled water. By performing the wet mixing again, the mixing of the mixed powder and the shape of the powder can be minimized.
상기 산화물은 CuO, ZnO 및 MnO2로부터 선택될 수 있고, 상기 산화물은 0.1-10 몰% 함유하는 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나면 유전 및 압전 특성의 개선이 없고 고온에서 반응시켜야 함으로 바람직하지 않다.The oxide may be selected from CuO, ZnO and MnO 2 , and the oxide is preferably contained 0.1-10 mol%, which is not preferable because it does not improve the dielectric and piezoelectric properties outside the above range and must be reacted at high temperature. .
상기 산화물 첨가량에 의해 유전 및 압전특성이 변화됨을 발견하고, 이에 따라 산화물을 적정량 첨가함으로써 여러 가지 물성이 향상된 PZT-PNN 압전체를 제조할 수 있다. 상기 산화물 중, 특히 CuO는 0.1-10 몰% 까지 고용시키면 소결조제로서 작용함으로써 밀도의 증가와 함께 유전 및 압전 특성을 증가시킬 수 있다.It is found that the dielectric and piezoelectric properties are changed by the amount of the oxide added. Accordingly, by adding an appropriate amount of the oxide, PZT-PNN piezoelectric materials having various physical properties can be improved. Among the oxides, in particular, CuO, when dissolved to 0.1-10 mol%, acts as a sintering aid, thereby increasing dielectric and piezoelectric properties with increasing density.
본 발명에 있어서, 상기 4) 단계에서, 제2분말을 700-1000 ℃에서 1 시간 내지 10 시간 동안 소결함으로써 압전성이 높고 유전율이 높으며, 항전계가 적고 기계적 품질계수(Qm)가 작은 압전체를 형성할 수 있다.In the present invention, in step 4), the second powder is sintered at 700-1000 ° C. for 1 hour to 10 hours to form a piezoelectric body having a high piezoelectricity, high dielectric constant, low electric field, and small mechanical quality factor (Q m ). can do.
본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 의해 제조된 PZT-PNN 압전체는 (1-y)Pb(Zr1-xTix)O3-yPb(Ni1/3Nb2/3)O3 + z mol% 산화물(0<x<0.7, 0.2<y<0.4, 1≤z≤10)의 조성을 가지는 것을 특징으로 한다.The PZT-PNN piezoelectric body prepared by the method of manufacturing the piezoelectric body according to the present invention is (1-y) Pb (Zr 1-x Ti x ) O 3 -yPb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 + z mol It is characterized by having a composition of% oxide (0 <x <0.7, 0.2 <y <0.4, 1≤z≤10).
본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 의해 제조된 PZT-PNN 압전체는 0.65Pb(Zr1-xTix)O3-0.35Pb(Ni1/3Nb2/3)O3 + y mol% 산화물(0<x<0.7, 1≤y≤10)의 조성을 가지는 것을 특징으로 한다.
PZT-PNN piezoelectric material prepared by the method of manufacturing a piezoelectric body according to the present invention is 0.65Pb (Zr 1-x Ti x ) O 3 -0.35Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 + y mol% oxide ( It has a composition of 0 <x <0.7, 1 <= y <= 10).
다음은 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 제시한다. 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명은 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
The following presents a preferred embodiment to aid the understanding of the present invention. The following examples are provided only to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example
및 And
비교예Comparative example
실시예Example 1 One
원료분말로 순도 98% 이상의 Pb2O(223.2 g), ZrO2(40.1 g), TiO2(26.0 g), NiO(9.6 g) 및 Nb2O5(31.0 g)을 나일론 자아에서 지르코니아 볼과 함께 24시간 동안 에탄올을 사용하여 습식 혼합하였다. 상기 습식 혼합하여 분쇄한 혼합물을 건조시킨 후 850 ℃에서 3 시간 동안 하소하여 0.65PZ1 - xTx-0.35PNN 조성의 상을 합성하여 제1분말을 제조하였다. 상기 제1분말에 각각 1, 2, 3, 4 및 5 몰%의 CuO를 첨가 후 48 시간 동안 알코올을 사용하여 습식혼합하고 건조하여 제2분말을 제조하였다. 상기 제2분말을 직경 16 mm, 높이 1.2 mm인 실린더 형상의 성형체로 가압 성형하였다. 그런 다음, 성형된 제2분말을 850 ℃에서 4 시간 동안 소결하였다. 상기 제2분말을 성형하고 소결하여 본 발명에 따른 압전체를 각각 형성하였다.Pb 2 O (223.2 g), ZrO 2 (40.1 g), TiO 2 (26.0 g), NiO (9.6 g) and Nb 2 O 5 (31.0 g) with a purity of 98% or higher purity Wet mixed together using ethanol for 24 hours. The wet-pulverized mixture was dried and calcined at 850 ° C. for 3 hours to synthesize a phase having a composition of 0.65PZ 1 - x T x -0.35PNN to prepare a first powder. After the addition of 1, 2, 3, 4 and 5 mol% of CuO to the first powder, the mixture was wet mixed with alcohol for 48 hours and dried to prepare a second powder. The second powder was press molded into a cylindrical shaped body having a diameter of 16 mm and a height of 1.2 mm. Then, the molded second powder was sintered at 850 ° C. for 4 hours. The second powder was molded and sintered to form piezoelectric bodies according to the present invention, respectively.
상기 소결공정을 거친 시료를 연마하고, 전극물질을 도포한 후에 실리콘 오일 속 120 ℃에서 4 kV/mm DC 바이어스를 1시간 동안 제공한 후 24 시간 지난 후에 상기 압전체의 특성을 측정하였고 결과를 도 3에 나타내었다.
After polishing the sample subjected to the sintering process and applying the electrode material, the piezoelectric property was measured 24 hours after providing a 4 kV / mm DC bias at 120 ° C. in silicon oil for 1 hour and measuring the characteristics of the piezoelectric body. Shown in
실시예Example 2 2
성형된 제2분말을 875 ℃에서 4 시간 동안 소결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였고 제조된 압전체의 특성을 측정하였고 결과를 도 3에 나타내었다.
A molded second powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the molded second powder was sintered at 875 ° C. for 4 hours, and the properties of the manufactured piezoelectric body were measured and the results are shown in FIG. 3.
실시예Example 3 3
성형된 제2분말을 900 ℃에서 4 시간 동안 소결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였고 제조된 압전체의 특성을 측정하였고 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
A molded second powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the second powder was sintered at 900 ° C. for 4 hours, and the properties of the manufactured piezoelectric body were measured and the results are shown in FIGS. 3 and 4.
실시예Example 4 4
성형된 제2분말을 950 ℃에서 4 시간 동안 소결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였고 제조된 압전체의 특성을 측정하였고 결과를 도 3에 나타내었다.
A molded second powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the molded second powder was sintered at 950 ° C. for 4 hours, and the properties of the manufactured piezoelectric body were measured and the results are shown in FIG. 3.
비교예Comparative example 1 One
성형된 제2분말을 650 ℃에서 4 시간 동안 소결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였고 제조된 압전체의 특성을 측정하였고 결과를 도 3에 나타내었다.
A molded second powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the molded second powder was sintered at 650 ° C. for 4 hours, and the properties of the manufactured piezoelectric body were measured and the results are shown in FIG. 3.
비교예Comparative example 2 2
NiO 8.7 g을 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 그 결과 실시예 1로부터 제조된 압전체와 달리 비교예 2는 Pb2Nb2O7 및 NiO의 이차상이 발생한 것을 확인하였다.
Except that the addition of 8.7 g of NiO was prepared in the same manner as in Example 1, and as a result, Comparative Example 2 confirmed that the secondary phase of Pb 2 Nb 2 O 7 and NiO occurred unlike the piezoelectric material prepared in Example 1.
조성분석Composition analysis
CuO 가 첨가되지 않은 0.65PZ1 - xTx-0.35PNN의 x의 변화량(Zr/Ti 비율 변화량)에 상기 압전체의 특성이 변화가능하여 상기 압전체 조성의 변화에 따라 변화되는 압전 특성을 관찰하기 위해 조성 분석을 실시하였다.In order to observe the piezoelectric properties that are changed according to the change of the piezoelectric composition by changing the piezoelectric composition by changing the amount of Z (Zr / Ti ratio change) of x of 0.65PZ 1 - x T x -0.35PNN without CuO Compositional analysis was performed.
도 2는 압전체의 제조방법에 있어서, CuO가 첨가되지 않고 1200 ℃에서 소결한 경우의 Zr/Ti 비율 변화량에 따른 압전 특성 변화를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a change in piezoelectric properties according to the Zr / Ti ratio change in the case of sintering at 1200 ° C without adding CuO in the method of manufacturing a piezoelectric body.
도 2를 살펴보면, 본 발명에 따른 압전체의 제조방법과 달리 CuO가 첨가되지 않고 1200 ℃에서 소결한 경우의 Zr/Ti 비율 변화량에 따른 상대밀도를 도시한 도면으로서, Zr/Ti 비율에 관계없이 모두 95% 이상의 높은 값을 나타내었다.Referring to Figure 2, unlike the piezoelectric material manufacturing method according to the present invention is a diagram showing the relative density according to the amount of Zr / Ti ratio change when sintered at 1200 ℃ without adding CuO, all regardless of the Zr / Ti ratio High values of 95% or higher.
상기 상대밀도는 시편의 소결 유무를 판단하는 척도로 이용될 수 있으며, 1200 ℃에서 소결한 경우 Zr/Ti 비율에 관계없이 모두 소결이 잘된 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이후 Zr/Ti 비율 변화에 따라 발생하는 압전 특성의 변화는 소결 정도의 변화가 아닌 구조 변화에 따른 것임을 확인할 수 있다.The relative density may be used as a measure for determining whether the specimen is sintered, and when sintered at 1200 ° C., all of them may be judged to be well sintered regardless of the Zr / Ti ratio. Therefore, it can be seen that the change in piezoelectric properties generated by the change in Zr / Ti ratio is not due to the change in the degree of sintering but due to the change in structure.
도 2는 본 발명에 따른 압전체의 제조방법과 달리 CuO를 첨가하지 않고 1200 ℃에서 소결한 경우의 압전전하상수(d33), kp, 상대 유전율, 유전 손실, 그리고 Qm을 나타내었다.2 shows the piezoelectric charge constant (d 33 ), k p , relative permittivity, dielectric loss, and Q m when the piezoelectric body according to the present invention is sintered at 1200 ° C. without adding CuO.
Ti의 비율이 0.58일 경우에 Qm을 제외한 모든 값들은 최대를 나타내었고 Qm은 최소를 나타내었다. 일반적으로 Zr/Ti비율 변화에 따라 능방정에서 정방정으로 구조의 변화가 나타난다. 따라서 약 0.58의 Ti 비율인 경우 정방정과 정방정의 상 공존이 일어났음을 확인할 수 있고 그에 따라 압전 특성이 향상된 것으로 판단된다. 그러나, 1200 ℃의 온도로 소결하였을 경우, PbO가 급격히 휘발함을 확인하였다.All values except for Q m when the ratio of Ti 0.58 il are exhibited up to Q m exhibited a minimum. In general, the change of the structure from rhombohedral to tetragonal with the change of Zr / Ti ratio. Therefore, in the case of Ti ratio of about 0.58, it can be seen that phase coexistence of tetragonal and tetragonal crystals occurred, and accordingly, piezoelectric properties were improved. However, when sintered at a temperature of 1200 ℃, it was confirmed that the PbO is rapidly volatilized.
도 3은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 CuO 첨가량 및 소결온도에 따른 압전 특성 변화를 도시한 도면이다.3 is a graph showing changes in piezoelectric properties according to CuO addition amounts and sintering temperatures of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1. FIG.
도 3을 참조하면 650 ℃에서 소결한 시편의 경우(비교예 1)는 소결 온도가 부족하여 상대 밀도가 매우 낮게 측정되었고 그에 따라 압전 및 유전 특성이 매우 낮은 것을 확인할 수 있었다. 그러나 850 ℃ 이상에서 소결한 시편의 경우(실시예 1 내지 4) CuO가 첨가됨에 따라 상대 밀도가 상승하여 1 몰% 이상의 CuO가 첨가되면 모든 시편이 약 98% 이상의 상대 밀도를 가지게 된다. 이는 CuO첨가에 따른 액상 형성 때문에 액상 소결이 일어나 시편의 치밀화가 일어났기 때문으로 판단된다.Referring to FIG. 3, in the case of the specimen sintered at 650 ° C. (Comparative Example 1), the relative density was very low due to the lack of sintering temperature, and it was confirmed that the piezoelectric and dielectric properties were very low. However, in the case of specimens sintered at 850 ° C. or more (Examples 1 to 4), as the relative density increases as CuO is added, if more than 1 mol% of CuO is added, all the specimens have a relative density of about 98% or more. This may be due to the liquid phase sintering caused by the addition of CuO and densification of the specimen.
도 3에서 나타난 압전 특성은 650 ℃에서 소결한 시편의 경우(비교예 1) 매우 낮은 것을 확인할 수 있고 이는 낮은 상대 밀도로 미루어 보아 상기 온도에서 소결도가 낮은 것에 기인한 것임을 알 수 있다. 그 이상의 소결 온도에서는 1 몰% 정도까지의 CuO 첨가에 따라 압전 특성이 증가하여 그 이후로 포화되는 것을 알 수 있다. 이는 소결도의 증가와 증가한 입도 사이즈를 가지는 미세구조 때문이다. 따라서, 도 3을 참조하면 1 몰% 이상의 CuO가 첨가된 시편의 경우 900 ℃의 낮은 온도 소결(실시예 3)에도 d33=620pC/N, kp=0.64, 상대 유전율=3750의 높은 압전 특성을 나타내었고, 그 외에 CuO를 첨가한 경우, 도 1000 ℃ 이하의 낮은 온도 소결에도 압전상수, 전기기계 결합계수, 유전상수의 값이 높게 나타나 높은 압전 특성이 나타남을 확인하였다.It can be seen that the piezoelectric properties shown in FIG. 3 are very low in the case of the specimen sintered at 650 ° C. (Comparative Example 1), which is due to the low sintering degree at the above temperature. At higher sintering temperatures, it can be seen that the piezoelectric properties increase with the addition of CuO up to about 1 mol% and saturate thereafter. This is due to the increase in sintering degree and the microstructure with increased particle size. Thus, referring to FIG. 3, the specimens with more than 1 mol% CuO added high piezoelectric properties of d 33 = 620 pC / N, k p = 0.64, and relative permittivity = 3750 even at low temperature sintering at 900 ° C (Example 3). In addition, when CuO was added, the piezoelectric constant, the electromechanical coupling coefficient, and the dielectric constant were high even at low sintering temperature of 1000 ° C. or less.
상기 압전 특성에서, 종전에 특정한 첨가제를 사용하지 않고 일반적인 소결 방법에 의해 제조된 PNN 계열 압전 세라믹스의 경우 소결 온도 1200 ℃ 정도의 고온에서 소결이 가능하나, 이 온도에서는 PbO의 휘발에 따른 조성의 불균일이 나타나 많은 재현의 어려움을 가지고 있다. 또한 휘발에 따른 공정상의 환경 문제도 나타난다. 추가적으로 높은 소결온도 때문에 적층 공정에 적용이 어려운 것도 큰 문제이다. 본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 따라 제조된 압전체 조성물(실시예 3)은 900℃의 저온에서 소결이 가능하며, 저온 소결된 시편에서도 압전 상수가 620pC/N 정도로 나타나, 특성의 저하가 나타나지 않음을 알 수 있다. 일반적으로 소결온도가 900℃ 이하인 압전체 조성물을 멀티 레이어로 제작하면, Ag전극의 사용가능 및 적층 시 구조의 안정성을 가지므로 본 발명에 따른 압전체는 실제 압전 장치에 다양한 응용 가능성을 갖는다.In the piezoelectric properties, the PNN-based piezoelectric ceramics manufactured by a general sintering method without using a specific additive previously can be sintered at a high sintering temperature of about 1200 ° C, but at this temperature, the composition is uneven due to volatilization of PbO. This appears and has a lot of difficulty of reproduction. In addition, there are environmental issues in the process due to volatilization. In addition, the high sintering temperature makes it difficult to apply to the lamination process. The piezoelectric composition (Example 3) prepared according to the method of manufacturing a piezoelectric body according to the present invention can be sintered at a low temperature of 900 ° C., and the piezoelectric constant is about 620 pC / N even in low temperature sintered specimens, and thus no deterioration in characteristics is observed. It can be seen. In general, when the piezoelectric composition having a sintering temperature of 900 ° C. or less is manufactured in a multi-layer, the piezoelectric body according to the present invention has various application possibilities in actual piezoelectric devices because the Ag electrode can be used and the stability of the structure during lamination.
도 4는 실시예 3의 후 열처리 온도에 따른 압전 특성 변화를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing changes in piezoelectric properties according to the post-heat treatment temperature of Example 3. FIG.
도 4를 참조하면, 상기 조성 중 가장 좋은 압전 특성을 나타낸 900 ℃에서 소결한 0.65PZ0 .42T0 .58-0.35PNN + x mol% CuO 조성(x는 1-5)(실시예 3)의 경우 200 ℃ 까지도 d33=500 pC/N의 높은 값을 유지하는 것을 알 수 있다. 이는 본 조성의 입방정으로 상 전이 온도가 약 200 ℃에 걸쳐져 있기 때문이다. 즉 본 조성은 200 ℃까지의 온도 범위에서도 압전 특성의 큰 변화 없이 사용할 수 있는 것으로 기대된다.4, the composition best piezoelectric properties represented by a 0.65PZ 0 .42 T 0 .58 sintered at 900 ℃ -0.35PNN + x mol% of CuO composition (x is 1 to 5) (Example 3) In the case of 200 ℃ it can be seen that maintains a high value of d33 = 500 pC / N. This is because the phase transition temperature is about 200 ° C. in the cubic crystal of the present composition. In other words, it is expected that the present composition can be used without a significant change in the piezoelectric properties even in the temperature range up to 200 ° C.
일반적으로 적층 공정 및 소자 제작 공정에 있어서 공정 온도는 약 160 ℃까지 올라가기 때문에 200 ℃ 이하에서 특성 변화에 대한 평가는 필수적이다. 본 발명에서는 PNN의 함량을 줄임으로써 기존의 낮은 상 전이 온도를 상승시킴으로써 상기 특성 변화를 안정적으로 하였다.In general, in the lamination process and the device fabrication process, the process temperature rises to about 160 ° C., so evaluation of the property change at 200 ° C. or less is essential. In the present invention, by reducing the content of PNN, the existing low phase transition temperature was raised to stabilize the property change.
도 5는 본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 의해 제조된 압전체의 전극과의 반응성 정도를 나타낸다.5 shows the degree of reactivity with the electrode of the piezoelectric body produced by the method of manufacturing a piezoelectric body according to the present invention.
도 5의 전극과의 XRD패턴을 참조하면, 전극과 세라믹으로 판단되는 피크 외에 다른 이차상이 발견되지 않았다. 이로 미루어 보아 900 ℃의 온도에서 Ag전극과 동시 소성 시 세라믹과 전극사이에 추가적인 반응이 일어나지 않는 것을 알 수 있다. 또한 동시 소성 후 실시한 EDX line scan 에서도 전극과 세라믹의 계면이 깔끔하게 형성되었으며, 전극 원소와 세라믹 원소간의 확산도 전혀 없음을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서 언급한 조성은 900 ℃에서 Ag전극을 사용하였을 경우 충분히 적층 공정에 적용할 수 있음을 알 수 있다.Referring to the XRD pattern with the electrode of FIG. 5, no secondary phase was found other than the peak judged by the electrode and the ceramic. From this, it can be seen that additional reaction does not occur between the ceramic and the electrode when co-fired with the Ag electrode at a temperature of 900 ℃. In the EDX line scan after co-firing, the interface between the electrode and the ceramic was neatly formed and there was no diffusion between the electrode element and the ceramic element. Therefore, it can be seen that the composition mentioned in the present invention can be sufficiently applied to the lamination process when the Ag electrode is used at 900 ° C.
상기에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 압전체의 제조방법은 NiO의 함량을 과량을 사용하여 2단계의 하소화 과정을 1단계로 줄이고 산화물을 첨가함으로써 소결온도를 700-1000 ℃의 저온에서 소결가능하도록 함으로써 반응시 이차상이 나타나지 않으면서도 저온에서도 소결가능하여 PbO의 휘발물질이 휘발되지 않음을 확인하였다. As indicated above, the piezoelectric material manufacturing method according to the present invention is capable of sintering at a low temperature of 700-1000 ° C. by reducing the two-stage calcination process to one step by using an excessive amount of NiO and adding an oxide. By doing so, it was confirmed that the volatile material of the PbO was not volatilized without sintering even at low temperature without the appearance of a secondary phase.
또한, 본 발명에 따른 압전체의 제조방법에 따라 제조된 압전체는 900 ℃에서 Ag전극을 사용하였을 경우 충분히 적층 공정에 적용가능함을 확인하여 압전성이 높고, 유전율이 높아 우수한 압전 및 유전특성을 갖는 압전변압기, 초음파진동자, 전기기계 초음파 트랜듀서, 초음파 모터 및 액츄에이터, 필터 및 레조네이터에 응용가능함을 확인하였다.In addition, the piezoelectric material manufactured according to the piezoelectric material manufacturing method according to the present invention was confirmed that it is sufficiently applicable to the lamination process when the Ag electrode was used at 900 ° C., and thus the piezoelectric transformer having high piezoelectricity and high dielectric constant had excellent piezoelectric and dielectric properties. It has been found to be applicable to ultrasonic vibrators, electromechanical ultrasonic transducers, ultrasonic motors and actuators, filters and resonators.
따라서, 실시예 1 내지 4로부터 얻어진 압전체는 비교예 1 및 2로부터 얻어진 압전체보다 압전 및 유전 특성이 매우 우수함을 확인하였다.
Therefore, it was confirmed that the piezoelectric bodies obtained from Examples 1 to 4 had much better piezoelectric and dielectric properties than the piezoelectric bodies obtained from Comparative Examples 1 and 2.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
Claims (7)
2) 상기 혼합물을 건조 후 하소(calcination)하여 제1분말을 형성하는 단계;
3) 상기 제1분말에 산화물을 첨가하여 습식혼합하고 건조하여 제2분말을 형성하는 단계; 및
4) 상기 제2분말을 가압 성형 후, 소결온도 700 내지 1000 ℃에서 1 시간 내지 10 시간 동안 소결하여 압전체를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 1) 단계에서 PbO, ZrO2, TiO2, NiO 및 Nb2O5의 함량은 PbO 1몰에 대하여 ZrO2 0.1-1 몰, TiO2 0.1-1 몰, NiO 2-5 몰, Nb2O5 0.1-1 몰인 것을 특징으로 하는 저온 소결용 압전체의 제조방법.1) preparing a mixture by wet mixing PbO, ZrO 2 , TiO 2 , NiO and Nb 2 O 5 in a solvent;
2) calcining (calcination) the mixture to form a first powder;
3) adding an oxide to the first powder, wet mixing and drying to form a second powder; And
4) forming the piezoelectric body by sintering the second powder for 1 hour to 10 hours at a sintering temperature of 700 to 1000 ° C. after pressure molding;
In step 1) PbO, ZrO 2, TiO 2, NiO , and Nb 2 O 5 content of the ZrO 2 0.1-1 mol with respect to 1 mol of PbO, TiO 2 0.1-1 mol, 2-5 mol NiO, Nb 2 O 5 0.1-1 mole, the method for producing a low-temperature sintering piezoelectric material.
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