KR101330159B1 - 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법 - Google Patents

캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

높은 압전 및 유전 특성을 나타낼 수 있는 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 압전 세라믹 후막은 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)
(여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5)

Description

캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법 {PIEZOELECTRIC CERAMIC THICK FILM FOR CANTILEVER TYPE GENERATOR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 우수한 압전 및 유전 특성을 확보할 수 있는 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
주변의 진동을 전기 에너지로 바꿔줄 수 있는 압전체를 이용한 에너지 하베스팅 응용 기술이 최근 많이 쓰이고 있다.
그러나 압전체가 가지는 높은 저항에 기인한 낮은 출력 전력을 개선하기 위하여, 에너지 하베스터의 구조 및 회로 설계 최적화 연구가 연구가 이루어 지고 있다. 또한, 압전 에너지 하베스터의 높은 출력전력을 위해 높은 에너지 밀도를 가지는 재료 선정이 중요시 되고 있다.
일반적으로 높은 에너지 밀도를 가지는 물질은 압전 전압상수(g33) 또는 압전 전하상수(d33)가 높아야 한다. Pb(Zr,Ti)O3 (PZT)를 기반으로 하는 압전 세라믹은 에너지 하베스터 소재로 많이 연구되고 있으며, 고에너지 밀도를 가지는 에너지 하베스터 소재는 높은 d33 값과 낮은 유전상수 값에 기인한다.
에너지 하베스터 응용 시 높은 에너지 밀도를 가지는 재료선정을 위해서는 PZT에 도너와 엑셉터가 동시에 도핑이 된 조성이 필요하다. Cr/Nb이 도핑된 PZT 압전 조성은 도너와 엑셉터가 동시에 도핑이 된 조성으로서 에너지 하베스터 소재로 적용하기에 매우 적합하다.
본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0037611 호(2012. 04. 20. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 완화형 강유전체를 포함하는 피제트티계 에너지 하베스팅용 세라믹스가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 압전 및 유전 특성이 우수한 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압전 세라믹 후막은 하기 화학식 1로 표현되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)
(여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압전 세라믹 후막 제조 방법은 (a) PbO (99.9%), ZrO2 (99.9%), TiO2 (99.9%), Cr2O3 (99.9%) 및 Nb2O5 (99.9%)의 고순도 파우더를 이용하여, Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN) (여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5)를 형성하는 하는 단계; 및 (b) 상기 Pb(Zr0.54Ti0.46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)를 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법은 PZT-CN 후막을 이용하여 캔틸레버형 발전기로 제작하여 우수한 출력 전력 값을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법은 PZT-CN 후막을 이용하여 캔틸레버형 발전기로 제작하여 우수한 출력 전력 값을 나타낼 수 있다.
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 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막은 대략 10㎛ ~ 1mm 정도의 두께로 형성된 세라믹 막으로서, 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)
(여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5)
이러한 압전 세라믹 후막은 PbO, ZrO2, TiO2, Cr2O3 및 Nb2O5의 고순도 파우더를 혼합하는 것에 의해 제조될 수 있다.
특히, 화학식 1에서 x는 0.1<x<0.3인 것이 더 바람직하고, 화학식 1에서 x는 0.2 이고, y는 1.0 인 것이 보다 더 바람직하다.
이에 대해서는 이하 본 발명의 실시예에 따른 압전 세라믹 후막의 제조 방법을 통하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 캔틸레버형 발전기용 압전 세라믹 후막은 파우더 혼합 단계(S110), 하소 단계(S120), 건조 단계(S130), 혼합 단계(S140) 및 소결 단계(S150)를 포함한다.
파우더 혼합 단계(S110)에서는 PbO (99.9%), ZrO2 (99.9%), TiO2 (99.9%), Cr2O3 (99.9%) 및 Nb2O5 (99.9%)의 파우더들을 습식 밀링으로 혼합한 후, 건조한다. 이때, 습식 밀링은 폴리에틸렌 병에 상기의 파우더들과 지르코니아 볼 및 휘발성 용매를 투입하여 혼합하는 방식으로 실시될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 파우더 혼합 단계(S110)에서는 지르코니아 볼과 휘발성 용매로 상기의 파우더들을 20 ~ 30시간 동안 볼 밀링을 실시한 후, 건조를 통하여 휘발성 용매를 제거하는 방식으로 실시될 수 있다. 이때, 휘발성 용매는 물, 아세톤 및 에탄올 중에서 선택될 수 있다.
다음으로, 하소 단계(S120)에서는 건조된 결과물을 하소한다. 이때, 하소는 800 ~ 900℃에서 1 ~ 3시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 본 단계에서, 하소 온도가 800℃ 미만일 경우에는 건조물의 충분한 상합성이 이루어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 하소 온도가 900℃를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
다음으로, 건조 단계(S130)에서는 하소된 결과물을 건식 밀링한 후 건조한다.
다음으로, 혼합 단계(S140)에서는 건조된 결과물을 바인더와 혼합한다. 이때, 혼합은 20 ~ 30시간 동안 실시하는 것이 적절하다. 그리고, 바인더로는 폴리비닐부티랄(PVB), 용매 및 가소제가 이용될 수 있다.
소결 단계(S150)에서는 혼합을 마친 슬러리를 20 ~ 40분 동안 진공에서 탈포한 후, 테이프 케스팅 방법을 이용하여 제조된 Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)의 조성을 갖는 결과물을 소결한다. 이때, 소결은 전기 소결로를 이용하여, 950 ~ 1150℃에서 실시하는 것이 바람직하다.
본 단계에서, 소결 온도가 950℃ 미만일 경우에는 소결 온도가 낮은 관계로 목표로 하는 페브로스카이트 결정 구조를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 소결 온도가 1150℃를 초과할 경우에는 세라믹 후막의 전기적인 특성에 오히려 악영향을 미칠 수 있다는 것을 실험을 통해 확인하였다.
상기의 방법(S110 ~ S150)으로 제조되는 압전 세라믹 후막은 우수한 압전 및 유전 특성을 나타내는 것을 실험을 통해 확인하였다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 실험 방법
PbO (99.9%), ZrO2 (99.9%), TiO2 (99.9%), Cr2O3 (99.9%) 및 Nb2O5 (99.9%)의 원료 분말들을 24시간 동안 습식 밀링으로 혼합한 후, 3시간 동안 건조하였다. 이때, 습식 밀링은 폴리에틸렌 병에 상기의 원료 분말들과 지르코니아 볼 및 휘발성 용매를 투입하는 방식으로 혼합하였다. 이후, 건조된 슬러리를 850℃에서 2시간 동안 하소한 후, 하소를 마친 파우더를 72시간 동안 2차 밀링하고 건조하였다. 이후, 건조를 마친 파우더를 폴리비닐부티랄(PVB), 증류수 및 염화비닐을 이용하여 24시간 동안 혼합하였다. 이후, 혼합을 마친 슬러리를 30분 동안 진공에서 탈포한 후에 30㎛의 두께로 테이프 케스팅법을 이용하여 세라믹 후막을 제조하였다. 이후, 절단기를 이용하여 30mm * 40mm의 크기로 절단한 10장의 세라믹 후막을 600℃에서 10분 동안 10kg/cm2의 압력을 가한 후, 후막의 바인더를 기화시켜주기 위해 600℃에서 3시간 동안 열을 가해준 다음 전기 소결로를 이용하여 950 ~ 1150℃에서 소결하였다.
여기서, 구조적인 특성을 보기 위해 X-선 회절 분석법(XRD)과 전계방사형주사현미경(FE-SEM)을 통해서 관찰하였다. 또한, 소결을 마친 세라믹 후막의 양쪽면에 은전극을 도포한 후에 120℃의 실리콘 오일에서 2kV/mm DC 전압을 30분 동안 가하였다. 다음으로, 폴링을 마친 25시간 후에 압전 및 유전 특성을 측정하였다.
여러 소결온도에서 소결된 PZT-CN후막을 이용하여 캔틸레버형 발전기로 제작하였으며 shaker (Bruel & Kjaer, 4809, Denmark), high speed bipolar amplifier (NF, HSA4014, USA), a functional generator (Agilent, 33220A, USA), accelerometer (ACO, 3116, Japan) 및 amplifier (LeCroy, Wavejet 322, Japan)를 이용하여 제작하였다.
즉, 테이프 캐스팅법을 이용하여 Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN) (여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5) 후막을 제작한 후 1100℃에서 소결하여 가장 높은 압전 및 유전 특성이 관찰되었다. (365 pC/N, εT 33/ε0=1069, 그리고 k p = 0.52) 또한 에너지 밀도를 나타내는 d33 ㆍg33 값은 높은 14072*0-15 m2/N값이 관찰되었다. PZT-CN후막을 이용하여 캔틸레버형 발전기로 제작하여 17.3mW(2.19 mW/cm2)의 높은 출력 전력 값이 관찰되었다.
이때, 캔틸러버의 출력 전력값은 아래의 식 1을 이용하여 측정하였다.
[식 1]
Figure 112012070221065-pat00001
여기서, v(t)는 저항의 전압, R 은 저항, T 는 v(t) 가해진 시간을 나타낸다.
Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN) (여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5) 후막은 테이프 케스팅법을 이용하여 제작하였다. 또한, 에너지 하베스터에 적용하기 위한 PZT-CN 소자를 950 ~ 1150℃까지 소결하여 구조 및 압전 특성을 관찰하였다.
도 2는 온도가 상이한 각각의 샘플의 XRD 패턴을 나타낸 것이다.
도 2의 (a)는 온도가 950℃ 일 때, (b)는 1000℃ 일 때, (c)는 1050℃ 일 때, (d)는 1100℃ 일 때, (e)는 1150℃ 일 때를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 모든 샘플에서 페로브스카이트 구조물을 가지는 물질로 성장하였다. 특히, 950℃에서 유사입방(pseudo-cubic) 구조물이 관찰되어 소결 온도가 1150℃로 증가할수록 정방정계(tetragonal) 구조물의 피크가 관찰되었다. 또한, 44°에서의 (002) 와 (200)의 피크가 점점 뚜렷해 지는 것을 알 수 있다. 특히, 1150℃에서 소결된 후막은 이차상(secondary phase)이 관찰되었으며, 그로 인해 압전세라믹의 전기적인 특성이 저하되었다.
도 3은 소결온도에 따른 정방정계 그래프를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, I (002)/I (200) 회절 피크(diffraction peaks)와 정방정계 비율(tetragonality ratio)인 (c/a)는 온도가 증가할수록 증가함을 확인할 수 있다. 이를 통해, 소결온도가 증가할수록 정방정계(tetragonality)는 증가되는 것을 확인할 수 있으며, 이는 격자 매개변수(a-lattice parameter)가 감소되기 때문이다. 일반적으로 높은 정방정계 비율은 향상된 압전성을 가진 세라믹의 특성을 확인할 수 있다. 하지만, 1100℃에서 가장 높은 압전 특성이 관찰되었으며, 1150℃는 이차상(secondary phase)과 관련된 불순물로 인해 1100℃보다 낮은 압전 특성이 관찰되었다.
도 4는 소결온도 변화에 따른 시편의 미세 구조를 전계방사형주사현미경(FE-SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 4를 참조하면, 은 Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + 0.2 wt% Cr2O3 + 1.0 wt% Nb2O5 의 표면 전계방사형주사현미경(FE-SEM) 사진을 소결온도변화에 따라 나타내었다. 즉, 도 4의 (a)는 온도가 950℃ 일 때, (b)는 1000℃ 일 때, (c)는 1050℃ 일 때, (d)는 1100℃ 일 때, (e)는 1150℃ 일 때, (f)는 1100℃ 일 때 균열 부분을 나타낸 것이다.
도 4의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 1100℃ 미만에서 소결한 후막은 대략 1㎛ 이하의 작은 입자 크기가 관찰되었으며 매우 밀도가 높았다. 또한 소결온도가 증가할수록 입자 크기도 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 1100℃에서 소결한 (d)를 참조하면, 평균 2.5㎛ 정도로 급격히 성장된 입자 크기와 소공극(micro-pore)이 관찰되었다.
하지만, (f)를 참조하면, 파단면에서는 공극이 존재하지 않은 높은 밀도를 가지ㆍ는 마이크로 구조물이 관찰되었다. 1150℃에서 소결된 (e)를 참조하면, 여러 큐빅 형태의 구조물들의 여러 크기로 관찰되었으며, 이와 같은 현상은 (f) 에서 관찰된 이차상(secondary phase)으로 인해 큐빅형태의 구조물들이 관찰된다.
도 5는 PZT-CN후막의 여러 온도변화에 따른 d33 ,εt 33/ε0, kp, Qm 및 d33ㆍg33를 나타낸 것이다.
950℃에서 소결된 후막의 d33의 특성은 낮은 162pC/N으로 관찰되었으며, 1100℃에서 소결한 후막은 365pC/N으로 현저히 증가하였다. 하지만, d33값은 1100℃를 초과하면 급격하게 낮아지게 되는데 이차상(secondary phase)으로 인해서 강유전성(ferroelectric)의 특성이 감소된 것으로 보인다. 또한, εt 33/ε0과 kp값은 온도가 증가함에 따라 비슷한 특성을 나타내었다.
특히, 1100℃에서 가장 높은 1069 그리고 52%를 나타내는 것을 알 수 있으며, Qm값은 51로 가장 낮았다. 또한, d33ㆍg33값은 1100oC에서 14072*10-15 m2/N값으로 나타났으며, 이는 에너지 하베스터에 사용되지 위한 높은 에너지 밀도를 가지는 물질을 뜻한다.
PZT-CN후막의 온도 변화에 따른 자세한 εt 33/ε0, kp, Qm 및 d33ㆍg33값은 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112012070221065-pat00002

표 1을 참조하면, 에너지 하베스터에 응용을 하기 위해서 1100℃에서 소결한 230㎛ 두께로 만들어진 PZT-CN 후막을 선정하여 캔틸레버형 발전기로 제작하였다. 1100℃에서 소결한 후막은 가장 높은 14072*10-15 m2/N의 에너지 변환 효율을 나타내었으므로 기계적인 진동상태에서 가장 높은 전기적 전력 출력 값이 관찰될 수 있다.
또한, PZT-CN 후막 양쪽 면에 전극 처리된 시편을 전선으로 연결하여 에폭시 접착제를 이용하여 SUS(Steel Use Stainless)와 부착하였다. 또한, SUS의 끝부분에는 Tip mass를 부착하였다.
도 6은 저항 변화에 따른 출력 전력을 나타낸 것이다.
그림 6은 1100℃에서 소결된 압전 세라믹을 이용한 캔틸레버형 발전기를 이용하여 저항 변화에 따른 출력 전력을 나타내었다.
도 7은 주파수에 따른 출력 전력값을 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 여러 온도에서 소결한 압전 후막을 캔틸레버형 발전기로 제작하여 주파수 변화에 따른 출력 전력값을 측정하였다.
도 7의 (a)는 온도가 950℃ 일 때, (b)는 1000℃ 일 때, (c)는 1050℃ 일 때, (d)는 1100℃ 일 때를 나타낸 것이다. 다만, 1150℃에서 소결한 압전 후막은 너무 높은 소결 온도로 인해 불균일한 표면을 발생되어서 제외하였다.
(a) 내지 (d)의 모든 샘플에서 9Hz와 20Hz 두 위치에서 공진주파수가 관찰되었으며, 이는 멀티모드의 바이브레이션이 사용 가능한 캔틸레버형 발전기를 의미한다. (d)의 1100℃에서 소결한 PZT-CN 세라믹에서 가장 높은 출력 전력값이 관찰되었으며, 이는 높은 에너지 변환 값이 높은 출력 전력값에 영향을 끼치는 것을 알 수 있다. 따라서, 1100℃에서 소결한 PZT-CN 세라믹의 가장 높은 전력 출력값은 17.3mW 이며 전력 밀도는 2.19mW/cm2 이다.
소결 온도 변화에 따른 PZT-CN 세라믹의 전력 출력값은 표 2에 나타내었다. 이때, 마이크로 크기의 장치를 동작 시키기 위한 전력 밀도는 of >300 ㎼/cm3이다.
[표 2]
Figure 112012070221065-pat00003

상술한 바에 의하면, Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + 0.2 wt% Cr2O3 + 1.0 wt% Nb2O5 (PZT-CN)후막은 테잎 케스팅 방법을 이용하여 제작하였다. 또한, 에너지 하베스터에 적용하기 위한 PZT-CN 소자를 950℃ ~ 1150℃까지 소결하여 구조 및 압전 특성을 관찰하였다.
이때, 1100℃에서 소결한 소자에서 정방정계(tetragonality)상이 가장 뚜렷하게 관찰되었으며, 치밀한 구조의 2.5㎛ 입자 크기를 가진다.
압전 특성은 d 33 =365 pC/N, εT 33 /ε0=1069, k p = 0.52, 그리고 d33 ㆍg33 of 14072*10-15 m2/N 가지며, 높은 에너지 밀도를 가지는 재료로 관찰되었다.
1100℃에서 소결한 PZT-CN 소자를 이용하여 캔틸레버형 발전기로 제작하여 전력 출력 값을 관찰한 결과 17.3 mW (2.19 mW/cm2) 전력 출력 값이 관찰되었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
S110 : 파우더 혼합 단계 S120 : 하소 단계
S130 : 건조 단계 S140 : 혼합 단계
S150 : 소결 단계

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표현되는 압전 세라믹 후막.
    [화학식 1]
    Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)
    (여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 x는
    0.1<x<0.3인 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 x는 0.2 이고, 상기 y는 1.0 인 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막.
  4. (a) Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN) (여기서, 0<x<1, 0.5<y<1.5)를 형성하는 단계; 및
    (b) 상기 Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)를 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 x는
    0.1<x<0.3인 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 x는 0.2 이고, 상기 y는 1.0 인 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 소결은
    950 ~ 1150℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 압전 후막 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소결은
    전기 소결로에서 실시하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 Pb(Zr0 .54Ti0 .46)O3 + x wt% Cr2O3 + y wt% Nb2O5 (PZT-CN)의 원료 분말들을 습식 밀링으로 혼합한 후, 건조하는 단계;
    (a2) 상기 건조된 결과물을 하소하는 단계;
    (a3) 상기 하소된 결과물을 건식 밀링한 후 건조하는 단계; 및
    (a4) 상기 건조된 결과물을 바인더와 혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 원료 분말들은
    PbO, ZrO2, TiO2, Cr2O3 및 Nb2O5의 파우더인 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (a1) 단계는
    지르코니아 볼과 휘발성 용매로 20 ~ 30시간 동안 볼 밀링을 실시한 후, 건조를 통하여 상기 휘발성 용매를 제거하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 휘발성 용매는
    물, 아세톤 및 에탄올 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (a2) 단계에서,
    상기 하소는
    800 ~ 900℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하소는
    1 ~ 3시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 (a4) 단계에서,
    상기 혼합은
    20 ~ 30시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 후막 제조 방법.
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