KR20130102222A - Piezoelectric material and it's fabrication method for haptic device using multi-layer actuator - Google Patents

Piezoelectric material and it's fabrication method for haptic device using multi-layer actuator Download PDF

Info

Publication number
KR20130102222A
KR20130102222A KR1020120023283A KR20120023283A KR20130102222A KR 20130102222 A KR20130102222 A KR 20130102222A KR 1020120023283 A KR1020120023283 A KR 1020120023283A KR 20120023283 A KR20120023283 A KR 20120023283A KR 20130102222 A KR20130102222 A KR 20130102222A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
piezoelectric
mol
piezoelectric body
copper oxide
Prior art date
Application number
KR1020120023283A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101310626B1 (en
Inventor
남산
최창회
서인태
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020120023283A priority Critical patent/KR101310626B1/en
Publication of KR20130102222A publication Critical patent/KR20130102222A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101310626B1 publication Critical patent/KR101310626B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/49Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
    • C04B35/491Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates based on lead zirconates and lead titanates, e.g. PZT

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

PURPOSE: A piezoelectric material for a multilayer actuator in a haptic device and a fabrication method thereof are provided to minimize power consumption by performing a sintering process at a low temperature. CONSTITUTION: Copper oxide of 0.1 to 10 mole% is added to a compound. The compound is indicated as a chemical formula 1. A haptic device is laminated by using a piezoelectric material. A mixture is manufactured by a wet mixing process (S110). A first powder is formed by drying the mixture (S120). [Reference numerals] (S110) Step where a below-mentioned compound is produced by wet-mixing raw powder including PbO,ZrO_2,TiO_2,NiO,ZnO, and Nb_2O_5 according to a mol rate; (S120) Step where the compound is dried and calcined at around 700-1,000 °C in order to create a first powder; (S130) Step where copper oxide of 0.1 to 10 mole % is added to the first powder and the powder is wet-mixed and dried to produce a second powder; (S140) Step where the second powder is pressed and sintered at around 700-1,000 °C in order to create a piezoelectric body

Description

햅틱 소자 적용을 위한 적층 액츄에이터용 압전체 및 이의 제조방법{Piezoelectric material and it`s fabrication method for haptic device using multi-layer actuator}Piezoelectric material for multilayer actuator and its manufacturing method for haptic device application {Piezoelectric material and it`s fabrication method for haptic device using multi-layer actuator}

본 발명은 산화물을 이용하여 1000 ℃이하의 저온에서 소결이 가능하며 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 갖는 적층 액츄에이터용 압전체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a piezoelectric body for a laminated actuator having a high piezoelectric strain constant and low dielectric constant, which can be sintered at a low temperature of 1000 ° C. or lower using an oxide, and a method of manufacturing the same.

압전체는 그에 가해지는 전기적 에너지와 기계적 에너지를 서로 간에 변환할 수 있는 특성을 지닌 물질로서, 초음파 기기, 영상기기, 음향기기, 센서, 통신기기 등에 광범위하게 적용되는 압전변압기, 초음파 진동자, 전기기계 초음파 트랜스듀서(Transduser), 초음파 모터, 액츄에이터(Actuator), 필터, 레조네이터 등 부품들의 재료로 널리 사용되고 있다.Piezoelectric material is a material that can convert the electrical energy and mechanical energy applied to each other, piezoelectric transformers, ultrasonic vibrators, electromechanical ultrasonics widely applied to ultrasonic devices, imaging equipment, audio equipment, sensors, communication equipment It is widely used as a material for components such as transducers, ultrasonic motors, actuators, filters, and resonators.

일반적으로 압전체를 액츄에이터에 응용하기 위해서는 압전 변형 상수, 전기기계 결합계수가 높고, 유전율이 낮아야 한다. 나아가 적층형 액츄에이터에 이용하기 위해서는 전극의 금속 종류에 따라 다르지만 압전체를 1000℃ 이하의 낮은 온도에서 소결하여도 우수한 유전 및 압전 특성, 즉 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 가져야 한다.In general, in order to apply a piezoelectric body to an actuator, the piezoelectric strain constant, the electromechanical coupling coefficient, and the dielectric constant must be low. In addition, in order to use the multilayer actuator, it is required to have excellent dielectric and piezoelectric properties, that is, high piezoelectric strain constant and low dielectric constant, even though the piezoelectric material is sintered at a low temperature of 1000 ° C. or less depending on the metal type of the electrode.

종래 Pb(Zr,Ti)O3 [PZT]를 기반으로 한 압전체는 Zr과 Ti의 배합 및 불순물의 첨가에 따라 전기기계 결합계수, 기계적 품질계수, 비유전율 등을 큰 폭으로 변화시킬 수 있고 경시변화가 작아 연구자들에 의하여 많은 연구가 진행되었다.Conventional piezoelectric materials based on Pb (Zr, Ti) O 3 [PZT] can significantly change the electromechanical coupling coefficient, mechanical quality coefficient, relative dielectric constant, etc. according to the combination of Zr and Ti and the addition of impurities. Because of the small change, many studies have been conducted by the researchers.

상기 PZT세라믹스는 소결온도가 1200 ℃이상이며, PZT세라믹스에 Pb(Ni,Nb)O3 [PNN], Pb(Zn,Nb)O3 [PZN], Pb(Mn,Nb)O3 [PMN] 등의 릴렉서(relaxor) 물질을 고용하여 새로운 상 공존영역을 형성할 경우, 압전 및 유전 특성은 비약적으로 증가한다. The PZT ceramics have a sintering temperature of 1200 ° C. or more, and Pb (Ni, Nb) O 3 [PNN], Pb (Zn, Nb) O 3 [PZN], Pb (Mn, Nb) O 3 [PMN] Piezoelectric and dielectric properties are dramatically increased when a new phase co-existence region is employed by employing a relaxor material such as the back.

특히, 압전 변형 상수인 d33의 경우 약 650 pC/N 이상의 높은 값을 얻을 수 있으나, 압전 변형 상수가 증가하면 유전율도 증가한다. 높은 유전율을 가지는 압전체를 적층형 액츄에이터에 적용할 경우에는 압전체가 적층된 적층체의 정전용량이 증가하여 액츄에이터 소자 전체의 소비전력이 커진다. Particularly, in the case of the piezoelectric strain constant d 33 , a high value of about 650 pC / N or more can be obtained, but as the piezoelectric strain constant increases, the dielectric constant also increases. When a piezoelectric material having a high dielectric constant is applied to a stacked actuator, the capacitance of the laminate on which the piezoelectric material is laminated increases, which increases the power consumption of the entire actuator element.

또한, 적층체의 정전용량은 압전체의 적층 층수에 비례하여 증가하므로 정전용량을 줄이기 위해서는 압전체의 적층 층수를 제한해야 하는데, 적층 층수를 제한하게 되면 높은 압전변형율를 얻기 어려워지는 문제가 있다. In addition, since the capacitance of the laminate increases in proportion to the number of laminated layers of the piezoelectric body, the number of laminated layers of the piezoelectric body should be limited in order to reduce the capacitance. However, when the number of laminated layers is limited, it is difficult to obtain a high piezoelectric strain.

따라서 1000℃ 이하의 낮은 온도에서 소결하며, 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 갖는 압전체가 요구되고 있다. Therefore, there is a need for a piezoelectric body that sinters at a low temperature of 1000 DEG C or lower and has a high piezoelectric strain constant and low dielectric constant.

본 발명의 목적은 1000 ℃이하의 저온에서 소결이 가능하며 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 갖는 적층 액츄에이터용 압전체를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a piezoelectric body for laminated actuators capable of sintering at a low temperature of 1000 ° C. or less and having a high piezoelectric strain constant and low dielectric constant.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 압전체를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the piezoelectric body.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 압전체를 이용하여 제조된 햅틱용 소자를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention to provide a haptic device manufactured using the piezoelectric material.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적층 액츄에이터용 압전체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에 산화구리(CuO)가 0.1 내지 10 몰%로 첨가된 것이다;In order to achieve the above object, the piezoelectric body for a multilayer actuator of the present invention is a copper oxide (CuO) added to the compound represented by the following Chemical Formula 1 at 0.1 to 10 mol%;

[화학식 1][Formula 1]

(1-x)Pb(Zr0 .47Ti0 .53)O3-xPb((Ni1 - yZny)1/3Nb2 /3)O3 (1-x) Pb (Zr 0 .47 Ti 0 .53) O 3 -xPb ((Ni 1 - y Zn y) 1/3 Nb 2/3) O 3

(상기 x는 0.1<x<0.5이며, y는 0.1<y≤0.9인 정수임).(Where x is 0.1 <x <0.5 and y is an integer of 0.1 <y ≦ 0.9).

바람직하게 상기 x는 0.31이며, y는 0.4의 정수이다.Preferably x is 0.31 and y is an integer of 0.4.

또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 햅틱용 액츄에이터 소자는 상기 적층 액츄에이터용 압전체를 이용하여 적층된 것이다.In addition, the haptic actuator element of the present invention for achieving the above-described other object is laminated using the piezoelectric element for the laminated actuator.

또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적층 액츄에이터용 압전체의 제조방법은 PbO, ZrO2, TiO2, NiO, ZnO 및 Nb2O5을 포함하는 원료분말을 하기 화학식 1에 따른 몰(mol)분율에 따라 혼합한 후 습식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 건조하고 700 내지 1000 ℃에서 하소하여 하기 화학식 1로 표시되는 제1 분말을 형성하는 단계, 상기 제1 분말에 산화구리(CuO) 0.1 내지 10 몰%를 첨가하고 습식 혼합한 후 건조하여 제2 분말을 형성하는 단계 및 상기 제2 분말을 가압 성형 후 700 내지 1000 ℃에서 소결하여 압전체를 형성하는 단계를 포함한다;In addition, the method of manufacturing a piezoelectric body for a multilayer actuator of the present invention for achieving the above another object is a molten raw material powder containing PbO, ZrO 2 , TiO 2 , NiO, ZnO and Nb 2 O 5 preparing a mixture by mixing according to the (mol) fraction and then wet mixing, drying the mixture and calcining at 700 to 1000 ° C. to form a first powder represented by Chemical Formula 1 below, oxidizing the first powder. Adding 0.1 to 10 mol% of copper (CuO), wet mixing, and drying to form a second powder, and sintering the second powder at 700 to 1000 ° C. after pressure molding to form a piezoelectric body;

[화학식 1][Formula 1]

(1-x)Pb(Zr0 .47Ti0 .53)O3-xPb((Ni1 - yZny)1/3Nb2 /3)O3 (1-x) Pb (Zr 0 .47 Ti 0 .53) O 3 -xPb ((Ni 1 - y Zn y) 1/3 Nb 2/3) O 3

(상기 x는 0.1<x<0.5이며, y는 0.1<y≤0.9인 정수임).(Where x is 0.1 <x <0.5 and y is an integer of 0.1 <y ≦ 0.9).

바람직하게 상기 x는 0.31이며, y는 0.4의 정수이다.Preferably x is 0.31 and y is an integer of 0.4.

상기 혼합물을 제조하는 단계에서는 원료분말을 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 증류수로 이루어진 군에서 선택된 1종의 용매와 습식 혼합한다.In the step of preparing the mixture, the raw powder is wet mixed with one solvent selected from the group consisting of methanol, ethanol, isopropanol and distilled water.

상기 압전체를 성형하는 단계에서 제조된 압전체를 연마하고 전극물질을 도포한 후 120 ℃의 실리콘 오일 조 내부에서 DC 3 내지 5 kV/mm로 폴링하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include polishing the piezoelectric material prepared in the forming of the piezoelectric body and applying an electrode material, and then polling at DC 3 to 5 kV / mm in a silicon oil bath at 120 ° C.

상기 전극물질은 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 복합 2종의 물질이다.The electrode material is at least one selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), and nickel (Ni).

본 발명의 압전체는 1000 ℃이하의 저온에서 소결이 가능하므로 상기 소결온도보다 녹는점이 높은 전극물질은 어느 것이나 사용이 가능하므로 용도에 맞는 전극물질을 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 저가의 전극물질을 사용하면 저가의 소자를 제공할 수 있다. Since the piezoelectric body of the present invention can be sintered at a low temperature of 1000 ° C. or lower, any electrode material having a higher melting point than the sintering temperature can be used, so that an electrode material suitable for the purpose can be selected and used. Particularly, if a low-cost electrode material is used, a low-cost device can be provided.

또한, 본 발명의 압전체는 1000 ℃이하의 저온으로 소결하여도 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 가지므로 적층형 액츄에이터 소자를 제공하기 위한 적층 층수에 제약이 적다. 즉, 적층 층수가 증가하여도 소자 전체의 소비 전력을 최소화 할 수 있다. 또한, 적층 층수의 제약이 적으므로 상기 소자 전체의 압전 변형율을 극대화 할 수 있다.In addition, the piezoelectric body of the present invention has a high piezoelectric strain constant and low dielectric constant even when sintered at a low temperature of 1000 ° C. or less, so that the number of laminated layers for providing a stacked actuator element is limited. That is, even if the number of stacked layers increases, power consumption of the entire device can be minimized. In addition, since the constraint of the number of laminated layers is small, it is possible to maximize the piezoelectric strain of the entire device.

또한, 본 발명의 압전체는 소자 전체의 소비 전력을 최소화할 수 있으므로 낮은 소비전력을 필요로 하는 휴대폰용 햅틱소자에 적용이 가능하다.In addition, since the piezoelectric body of the present invention can minimize the power consumption of the entire device, it can be applied to a haptic device for a mobile phone that requires low power consumption.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 적층 액츄에이터용 압전체를 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 압전체가 적용된 휴대폰 햅틱용 소자를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 6에 따라 산화구리 첨가량에 따른 XRD를 측정한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 상대밀도, 압전 변형 상수, 유전율, 전기기계 결합계수, 기계적 품질계수를 측정한 그래프이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a piezoelectric body for a multilayer actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a device for a mobile phone haptic to which the piezoelectric body of the present invention is applied.
3 is a graph measuring XRD according to the amount of copper oxide added according to Examples 1 to 6 of the present invention.
4 is a graph measuring relative density, piezoelectric strain constant, dielectric constant, electromechanical coupling coefficient, and mechanical quality coefficient according to the Examples and Comparative Examples of the present invention.

본 발명은 1000 ℃이하의 저온에서 소결이 가능하며 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 갖는 적층 액츄에이터용 압전체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a piezoelectric body for a laminated actuator having a high piezoelectric strain constant and low dielectric constant and capable of sintering at a low temperature of 1000 ° C. or lower, and a method of manufacturing the same.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 압전체는 하기 화학식 1(PZT-PZNN)로 표시되는 화합물에 산화구리(CuO)가 0.1 내지 10 몰%, 바람직하게는 1 내지 5 몰%로 첨가된다. 예를 들어, 화학식 1에 산화구리가 첨가되면 하기 화학식 2로 표시될 수 있다. In the piezoelectric body of the present invention, copper oxide (CuO) is added in an amount of 0.1 to 10 mol%, preferably 1 to 5 mol%, to the compound represented by the following Chemical Formula 1 (PZT-PZNN). For example, when copper oxide is added to Formula 1, it may be represented by the following Formula 2.

[화학식 1][Formula 1]

(1-x)Pb(Zr0 .47Ti0 .53)O3-xPb((Ni1 - yZny)1/3Nb2 /3)O3 (1-x) Pb (Zr 0 .47 Ti 0 .53) O 3 -xPb ((Ni 1 - y Zn y) 1/3 Nb 2/3) O 3

상기 x는 0.1<x<0.5이며, y는 0.1<y≤0.9인 정수이며, 바람직하게 상기 x는 0.31이며, y는 0.4의 정수이다.
X is 0.1 <x <0.5, y is an integer of 0.1 <y ≦ 0.9, preferably x is 0.31, and y is an integer of 0.4.

[화학식 2][Formula 2]

(1-x)Pb(Zr0 .47Ti0 .53)O3-xPb((Ni1 - yZny)1/3Nb2 /3)O3 + z mol% CuO(1-x) Pb (Zr 0 .47 Ti 0 .53) O 3 -xPb ((Ni 1 - y Zn y) 1/3 Nb 2/3) O 3 + z mol% CuO

상기 z는 0.1 내지 10의 정수이다.Z is an integer of 0.1 to 10.

상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 (Pb,Zr,Ti)-(Pb,Ni,Zn,Nb) 상으로 이루어져 있으므로 PZT-PZNN 화합물이라 한다.The compound represented by Chemical Formula 1 is referred to as a PZT-PZNN compound because it consists of (Pb, Zr, Ti)-(Pb, Ni, Zn, Nb).

상기 PZT-PZNN 화합물에 0.1 내지 10 몰%의 산화구리가 첨가된 본 발명의 압전체(PZT-PZNN + CuO)는 1000 ℃ 이하, 바람직하게는 900 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 700 내지 900 ℃의 저온에서 소결이 가능하며, 높은 압전 변형 상수(d33)와 낮은 유전율을 나타낸다.The piezoelectric body (PZT-PZNN + CuO) of the present invention, in which 0.1 to 10 mol% of copper oxide is added to the PZT-PZNN compound, has a low temperature of 1000 ° C or lower, preferably 900 ° C or lower, and more preferably 700 to 900 ° C. It can be sintered at, showing high piezoelectric strain constant (d 33 ) and low dielectric constant.

산화구리가 상기 하한치 미만으로 첨가되는 경우에는 압전체를 낮은 온도에서 소결할 수 없으며, 상기 상한치 초과로 첨가되는 경우에는 CuO와 관련한 이차상이 석출되며 소결이 과하게 진행되어 소결 중에 녹아 버리는 문제가 발생한다. When the copper oxide is added below the lower limit, the piezoelectric body cannot be sintered at a low temperature. When the copper oxide is added above the upper limit, a secondary phase associated with CuO is precipitated, and sintering proceeds excessively, causing a problem of melting during sintering.

상기 PZT-PZNN 화합물은 PbO, ZrO2, TiO2, NiO, ZnO 및 Nb2O5을 포함하는 원료분말로 제조된 것이다.The PZT-PZNN compound is made of a raw material powder containing PbO, ZrO 2 , TiO 2 , NiO, ZnO and Nb 2 O 5 .

구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 PbO 1 몰(mol)에 대하여 ZrO2 0.1 내지 1 몰(mol), TiO2 0.1 내지 1 몰(mol), NiO 0.01 내지 0.5 몰(mol), ZnO 0.01 내지 0.5 몰(mol) 및 Nb2O5 0.1 내지 1 몰(mol)을 포함하여 제조된다.Specifically, the compound is against PbO 1 mole (mol) ZrO 2 0.1 to 1 mole (mol), TiO 2 0.1 to 1 mole (mol), NiO 0.01 to 0.5 mole (mol) represented by Formula 1, ZnO 0.01 to 0.5 mol and 0.1 to 1 mol of Nb 2 O 5 .

원료분말이 상기 범위를 벗어나는 함량으로 혼합되는 경우에는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 아닌 다른 화합물이 제조될 수 있다.
When the raw powder is mixed in an amount outside the above range, a compound other than the compound represented by Chemical Formula 1 may be prepared.

상기 산화구리가 첨가되지 않은 PZT-PZNN 화합물만으로도 압전체로 사용될 수 있으나, 상기 PZT-PZNN 화합물은 1100 ℃ 이상의 고온으로 소결해야 소결이 가능하므로 이에 여러 가지 문제가 발생한다.The PZT-PZNN compound without the copper oxide may be used as a piezoelectric body alone, but the PZT-PZNN compound may be sintered when sintered at a high temperature of 1100 ° C. or higher, thereby causing various problems.

그 중 첫째 문제로는, 높은 소결온도에서 Pb가 휘발되어 상기 PZT-PZNN 화합물의 조성의 불균형이 발생되고, 조성의 불균형은 압전 특성의 저하를 가져올 뿐만 아니라 이러한 PZT-PZNN 화합물을 이용하여 소자를 제작 시 제품의 수율이 감소할 수 있다. As a first problem, Pb is volatilized at a high sintering temperature to cause an imbalance in the composition of the PZT-PZNN compound. The compositional unbalance not only deteriorates the piezoelectric properties, but also causes the PZT-PZNN compound The yield of the product may be reduced during manufacture.

또한 둘째 문제로는, 높은 소결온도를 갖는 상기 PZT-PZNN 화합물을 적층 공정에 적용 시 사용이 가능한 전극물질이 한정된다. 예컨대, 일반적으로 내부 전극으로 사용되는 은의 녹는점은 약 960 ℃이므로 1100 ℃ 이상에서 소결이 가능한 PZT-PZNN 화합물과 동시에 소결을 진행할 수 없다. 그러므로 이를 극복하기 위하여 전국물질로 녹는점이 높은 Pd 등을 사용할 수 있으나, 상기 Pd 등은 고가의 전극물질이므로 PZT-PZNN 화합물을 이용한 소자의 단가가 상승할 수 있다.Also, as a second problem, there are limited electrode materials that can be used when applying the PZT-PZNN compound having a high sintering temperature to the lamination process. For example, since the melting point of silver used as an internal electrode is about 960 ° C, it can not be sintered at the same time as a PZT-PZNN compound capable of sintering at 1100 ° C or more. Therefore, Pd or the like having a high melting point can be used to overcome this problem. However, since the Pd and the like are expensive electrode materials, the unit price of the device using the PZT-PZNN compound may increase.

압전체는 액츄에이터에 응용되기 위하여 높은 압전 변형 상수(d33)와 낮은 유전율을 보이는 것이 바람직한데, 상기 PZT-PZNN 화합물이 높은 압전 변형 상수(d33)와 낮은 유전율을 나타낸다. 그러나 상기 화학식 1의 x값이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 압전 변형 상수 낮아지므로 x값이 상기 범위를 만족해야 한다. 상기 압전 변형 상수가 낮다는 것은 압전특성이 낮다는 것을 의미한다.The piezoelectric material preferably has a high piezoelectric strain constant (d 33 ) and a low dielectric constant in order to be applied to an actuator. The PZT-PZNN compound exhibits a high piezoelectric strain constant (d 33 ) and a low dielectric constant. However, when the x value of Chemical Formula 1 is out of the range, the piezoelectric strain constant is lowered, so the x value should satisfy the above range. Lower piezoelectric strain constants mean lower piezoelectric properties.

그러므로 본 발명의 압전체는 PZT-PZNN 화합물에 산화구리를 첨가하여 1000 ℃ 이하에서 소결이 가능하도록 하므로 저가이면서 녹는점이 낮은 전극물질을 사용할 수 있다. 상기 전극물질로는 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 복합 2종을 들 수 있다. Therefore, the piezoelectric material of the present invention can be sintered at 1000 ° C. or lower by adding copper oxide to the PZT-PZNN compound, so that an electrode material having low melting point and low melting point can be used. The electrode material may be one selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), and nickel (Ni)

또한, 본 발명의 압전체는 산화구리를 첨가되지 않은 PZT-PZNN 화합물과 유사하게 높은 압전 변형 상수(d33)와 낮은 유전율을 나타낸다.
In addition, the piezoelectric body of the present invention exhibits a high piezoelectric strain constant (d 33 ) and a low dielectric constant similar to the PZT-PZNN compound to which copper oxide is not added.

또한, 본 발명은 적층 액츄에이터용 압전체의 제조방법을 제공하며, 도 1을 참조하여 설명한다.In addition, the present invention provides a method of manufacturing a piezoelectric body for a laminated actuator, which will be described with reference to FIG.

본 발명의 압전체 제조방법은 PbO, ZrO2, TiO2, NiO, ZnO 및 Nb2O5을 포함하는 원료분말을 화학식 1에 따른 몰(mol)분율에 따라 혼합한 후 습식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(S110), 상기 혼합물을 건조하고 700 내지 1000 ℃에서 하소(calcination)하여 제1 분말을 형성하는 단계(S120), 상기 제1 분말에 산화구리(CuO)를 0.1 내지 10 몰%로 첨가하고 습식 혼합한 후 건조하여 제2 분말을 형성하는 단계(S130) 및 상기 제2 분말을 가압 성형 후 700 내지 1000 ℃에서 소결하여 압전체를 형성하는 단계(S140)를 포함한다. In the piezoelectric method of the present invention, a raw powder including PbO, ZrO 2 , TiO 2 , NiO, ZnO, and Nb 2 O 5 is mixed according to a mole fraction according to Formula 1, followed by wet mixing to prepare a mixture. Step (S110), drying the mixture and calcining (calcination) at 700 to 1000 ° C to form a first powder (S120), to add a copper oxide (CuO) in 0.1 to 10 mol% to the first powder After wet mixing and drying to form a second powder (S130) and the second powder after pressure molding to form a piezoelectric by sintering at 700 to 1000 ℃ (S140).

또한, 상기 S140단계 이후에 S140 단계에서 제조된 압전체를 연마하고 전극물질을 도포한 후 120 ℃의 실리콘 오닐 조 내부에서 DC 3 내지 5 kV/mm로 40 내지 80분 동안 폴링하는 단계(S150)를 더 포함할 수 있다. 상기 전극물질은 상기 전극물질은 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 복합 2종의 물질이다.In addition, after the step S140, the piezoelectric material prepared in step S140 is polished and the electrode material is applied, followed by polling for 40 to 80 minutes at a DC 3 to 5 kV / mm in a silicon onil bath at 120 ° C. (S150) It may further include. The electrode material is one or a combination of two materials selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), and nickel (Ni).

먼저, 상기 S110단계에서는 PbO, ZrO2, TiO2, NiO, ZnO 및 Nb2O5을 포함하는 원료분말을 화학식 1에 따른 몰(mol)분율에 따라 혼합하여 나일론 자(nylon jar)에 넣고 지르코니아볼 및 용매와 함께 4 내지 36시간 동안 습식 혼합한다.First, in step S110, the raw material powder containing PbO, ZrO 2 , TiO 2 , NiO, ZnO, and Nb 2 O 5 is mixed according to the mole fraction according to Chemical Formula 1 and placed in a nylon jar to nylon jar. Wet mix with ball and solvent for 4 to 36 hours.

상기 S110단계에서는 원료분말들의 몰 분율을 조절하여 PZT-PZNN 화합물의 조성을 최적으로 설계함으로써 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 갖도록 할 수 있다. In the step S110 it is possible to have a high piezoelectric strain constant and low dielectric constant by optimally design the composition of the PZT-PZNN compound by adjusting the mole fraction of the raw material powder.

상기 원료분말들의 순도는 압전 변형 상수, 유전율, 소결온도 등의 특성에 영향을 주지 않지만, 바람직한 순도는 98% 이상이다.The purity of the raw material powders does not affect the properties such as the piezoelectric strain constant, the dielectric constant, and the sintering temperature, but the preferable purity is 98% or more.

또한, 상기 용매는 원료분말과 함께 습식 혼합이 가능하면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하기로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 증류수로 이루어진 군에서 선택된 1종이다.The solvent is not particularly limited as long as it can be wet-mixed with the raw material powder, but is preferably one selected from the group consisting of methanol, ethanol, isopropanol and distilled water.

다음으로, 상기 S120단계에서는 S110단계에서 습식 혼합으로 분쇄된 혼합물의 용매를 휘발시키기 위하여 50 내지 100 ℃에서 건조한 후 700 내지 1000 ℃에서 1 내지 10 시간 동안 하소하여 상기 화학식 1로 표시되는 제1 분말을 형성한다. 상기 화학식 1의 상기 x는 0.1<x<0.5이며, y는 0.1<y≤0.9인 정수이며, 바람직하게 상기 x는 0.31이며, y는 0.4의 정수이다. Next, in step S120 to dry the solvent of the mixture ground by wet mixing in step S110 and then dried at 50 to 100 ℃ calcined for 1 to 10 hours at 700 to 1000 ℃ the first powder represented by the formula (1) To form. In Formula 1, x is 0.1 <x <0.5, y is an integer of 0.1 <y≤0.9, preferably x is 0.31, and y is an integer of 0.4.

다음으로, 상기 S130단계에서는 S120단계에서 형성된 제1 분말에 산화구리(CuO) 0.1 내지 10 몰%를 첨가하고 4 내지 36시간 동안 용매와 함께 습식 혼합한 후 50 내지 100 ℃에서 건조하여 제2 분말인 화학식 1 + CuO((1-x)Pb(Zr0.47Ti0.53)O3-xPb((Ni1-yZny)1/3Nb2/3)O3 + CuO)를 형성한다.Next, in step S130, 0.1 to 10 mol% of copper oxide (CuO) is added to the first powder formed in step S120, wet mixed with a solvent for 4 to 36 hours, and then dried at 50 to 100 ° C. to a second powder. To form a chemical formula 1 + CuO ((1-x) Pb (Zr 0.47 Ti 0.53 ) O 3 -xPb ((Ni 1-y Zn y ) 1/3 Nb 2/3 ) O 3 + CuO).

또한, 상기 S130단계에서는 산화구리가 첨가된 제1 분말을 습식 혼합하고 건조하는 과정을 1 내지 6회 반복적으로 실시하여 산화구리와 제 1 분말이 잘 섞이도록 하고 분말의 크기를 최소화할 수 있다. In addition, in step S130, the process of wet mixing and drying the first powder to which the copper oxide is added may be repeatedly performed 1 to 6 times so that the copper oxide and the first powder may be well mixed and the size of the powder may be minimized.

다음으로, 상기 S140단계에서는 S130단계에서 제조된 제2 분말을 원하는 모양으로 가압하여 성형한 후 700 내지 1000 ℃에서 1 내지 10 시간 동안 소결하여 압전체를 형성한다. 상기 형성된 압전체는 산화구리가 첨가되어 1000 ℃ 이하에서 소결이 가능하며, 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 보인다.
Next, in step S140, the second powder prepared in step S130 is pressurized to a desired shape and then sintered at 700 to 1000 ° C. for 1 to 10 hours to form a piezoelectric body. The formed piezoelectric body can be sintered at 1000 ° C. or less by adding copper oxide, and exhibits high piezoelectric strain constant and low dielectric constant.

도 2는 본 발명의 압전체가 적용된 휴대폰 햅틱용 소자를 나타낸 것이다.2 shows a device for a mobile phone haptic to which the piezoelectric body of the present invention is applied.

도 2에 나타낸 바와 같이, 휴대폰 햅틱용 소자는 내부 전극(11), 외부전극(12), 압전체(13) 및 절연층(14)을 포함하는 구조로서 압전체(13)가 다수의 층으로 이루어진다. As shown in FIG. 2, the cell phone haptic element includes an internal electrode 11, an external electrode 12, a piezoelectric element 13, and an insulating layer 14, and the piezoelectric element 13 includes a plurality of layers.

본 발명의 압전체(13)는 높은 압전 변형 상수 및 낮은 유전율을 보이므로 적층 층수에 제약이 적고, 압전체가 적층되어 이루어지는 소자의 소비 전력을 최소화 할 수 있으므로 낮은 소비전력을 필요로 하는 휴대폰 햅틱용 소자에 적용할 수 있다. 상기 햅택용 소자는 도 2에 나타낸 햅틱소자로 한정되는 것은 아니고 통상의 햅틱소자일 수 있다. Since the piezoelectric element 13 of the present invention exhibits a high piezoelectric strain constant and low dielectric constant, there is little restriction on the number of stacked layers, and the power consumption of the device in which the piezoelectric material is stacked can be minimized, thereby requiring low power consumption. Applicable to The haptic device is not limited to the haptic device shown in FIG. 2 and may be a conventional haptic device.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.

실시예 1.Example 1.

순도 98% 이상의 Pb 1 몰에 대하여 ZrO2 0.3243 몰, TiO2 0.3657 몰, NiO 0.0620 몰, ZnO 0.0413 몰 및 Nb2O5 0.2067 몰을 나일론 자아에서 지르코니아 볼과 함께 24시간 동안 에탄올을 사용하여 습식 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 상기 습식 혼합하여 분쇄된 혼합물을 100 ℃에서 30분 동안 건조한 후 850 ℃에서 4시간 동안 하소하여 화학적으로 합성한 0.69Pb(Zr0 .47Ti0 .53)O3-0.31Pb((Ni0 .6Zn0 .4)1/3Nb2 /3)O3로 표시되는 제1 분말을 합성하였다. 상기 제1 분말 1 몰에 대하여 0.5몰%에 해당하는 산화구리(CuO)를 첨가한 후 48시간 동안 에탄올과 함께 습식 혼합하고 100 ℃에서 30분 동안 건조하는 과정을 4회 반복하여 평균입경이 1㎛ 이하인 0.69Pb(Zr0.47Ti0.53)O3-0.31Pb((Ni0.6Zn0.4)1/3Nb2/3)O3 + 0.5 몰% CuO의 제2 분말을 제조하였다. 상기 제 2 분말을 직경 16 mm, 높이 1.2 mm인 실린더 형상의 성형체에 넣고 100 kg/㎠의 압력을 가하여 성형한 후 900 ℃에서 4시간 동안 소결하여 압전체를 제조하였다.
0.3243 mol of ZrO 2, 0.3657 mol of TiO 2, 0.0413 mol of NiO, 0.0413 mol of ZnO and 0.2067 mol of Nb 2 O 5 with zirconia ball in nylon ego for 24 hours with ethanol using wet ethanol for 1 mol of Pb with purity over 98% To prepare a mixture. The wet mixing a 0.69Pb (Zr 0 .47 Ti 0 .53 ) of the pulverized mixture was dried and calcined at 100 ℃ for 30 minutes at 850 ℃ for 4 hours chemically synthesized by O 3 -0.31Pb ((Ni 0. 6 Zn 0 .4) represented by 1/3 Nb 2/3) O 3 The first powder was synthesized. After adding 0.5 mol% of copper oxide (CuO) corresponding to 1 mol of the first powder, wet mixing with ethanol for 48 hours and drying at 100 ° C. for 30 minutes was repeated 4 times to average particle size. A second powder of 0.69 Pb (Zr 0.47 Ti 0.53 ) O 3 −0.31 Pb ((Ni 0.6 Zn 0.4 ) 1/3 Nb 2/3 ) O 3 + 0.5 mol% CuO having a μm or less was prepared. The second powder was placed in a cylindrical shaped body having a diameter of 16 mm and a height of 1.2 mm, molded by applying a pressure of 100 kg / cm 2, and then sintered at 900 ° C. for 4 hours to prepare a piezoelectric body.

실시예 2 내지 6.Examples 2-6.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 첨가되는 산화구리의 함량을 각각 1 몰%, 1.5 몰%, 2 몰%, 3몰% 및 5 몰%로 하여 각각의 압전체를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, each of the piezoelectric bodies was prepared by adding 1 mol%, 1.5 mol%, 2 mol%, 3 mol%, and 5 mol% of the copper oxide to be added.

실시예 7.Example 7.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 제2 분말을 875 ℃에서 소결하여 압전체를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, the piezoelectric material was prepared by sintering the second powder at 875 ° C.

실시예 8 내지 12.Examples 8-12.

상기 실시예 3 동일하게 실시하되, 첨가되는 산화구리의 함량을 각각 1 몰%, 1.5 몰%, 2 몰%, 3몰% 및 5 몰%로 하여 각각의 압전체를 제조하였다.
Example 3 was carried out in the same manner, each of the piezoelectric material was prepared by adding 1 mol%, 1.5 mol%, 2 mol%, 3 mol% and 5 mol% of copper oxide.

실시예 13.Example 13.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 제2 분말을 925 ℃에서 소결하여 압전체를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, but the second powder was sintered at 925 ℃ to prepare a piezoelectric body.

실시예 14 내지 18.Examples 14-18.

상기 실시예 13과 동일하게 실시하되, 첨가되는 산화구리의 함량을 각각 1 몰%, 1.5 몰%, 2 몰%, 3몰% 및 5 몰%로 하여 각각의 압전체를 제조하였다.
Each piezoelectric body was prepared in the same manner as in Example 13 except that the amounts of copper oxide added were 1 mol%, 1.5 mol%, 2 mol%, 3 mol%, and 5 mol%, respectively.

비교예 1.Comparative Example 1

상기 실시예 13과 동일하게 실시하되, 산화구리를 첨가하지 않고 제2 분말을 형성한 후 성형하여 1100 ℃에서 소결하여 압전체를 제조하였다.
In the same manner as in Example 13, but without the addition of copper oxide to form a second powder was molded and sintered at 1100 ℃ to prepare a piezoelectric body.

실험예 1. 실시예 1 내지 6의 XRD 측정Experimental Example 1. XRD measurement of Examples 1 to 6

산화구리(CuO)의 첨가량에 따라 XRD를 측정한 도 3을 살펴보면, 산화구리의 첨가량에 따른 이차상의 형성 없이 균일한 PZT-PZNN상이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 3 in which XRD was measured according to the amount of copper oxide (CuO) added, it was confirmed that a uniform PZT-PZNN phase was maintained without forming a secondary phase according to the amount of copper oxide added.

그러므로 산화구리의 첨가가 압전체의 상형성에 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있다.
Therefore, it can be seen that addition of copper oxide does not affect the phase formation of the piezoelectric body.

실험예 2. 상대밀도, 압전 변형 상수(d33), 유전율(ε33 T /ε0), 전기기계 결합계수(kp), 기계적 품질계수(Qm) 측정Experimental Example 2. Measurement of relative density, piezoelectric strain constant (d 33 ), permittivity (ε 33 T / ε 0 ), electromechanical coupling coefficient (k p ), mechanical quality coefficient (Qm)

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 압전체를 연마하고 전극물질로 은을 도포한 후 120 ℃의 실리콘 오일 조 내부에서 DC 3 내지 5 kV/mm를 60분 동안 제공하고 24시간이 지나 압전체의 특성을 측정하였으며, 이를 도 4에 나타내었다. After polishing the piezoelectric materials prepared in Examples and Comparative Examples and applying silver with an electrode material, DC 3 to 5 kV / mm was provided for 60 minutes in a silicon oil bath at 120 ° C. and the characteristics of the piezoelectric body were passed after 24 hours. It measured, and it is shown in FIG.

도 4를 살펴보면, 산화구리의 첨가량이 0.5 몰% 이상이 되면 실시예 7을 제외하고 모두 96% 이상의 높은 상대밀도를 갖는 것을 확인하였다. 상기 상대밀도는 압전체의 소결유무를 판단하는 척도로 이용되므로, 900 ℃이상에서 소결하는 경우 소량의 산화구리에 관계없이 소결이 잘되는 것으로 확인되었다.Referring to FIG. 4, it was confirmed that when the amount of copper oxide added was 0.5 mol% or more, all except Example 7 had a high relative density of 96% or more. Since the relative density is used as a criterion for determining the sintering of the piezoelectric body, it was confirmed that the sintering was performed well regardless of the small amount of copper oxide when sintering at 900 ° C. or higher.

상기 상대밀도가 증가함에 따라 압전 변형 상수, 유전율 및 전기기계 결합계수가 상승하였으며, 실시예 7을 제외한 실시예 1 내지 6, 8 내지 18은 산화구리를 첨가하지 않고 1100 ℃ 소결한 비교예 1과 유사한 압전 변형 상수= 600pC/N(높은 압전 변형 상수)와 유전율=1500(낮은 유전율)을 보이는 것으로 확인되었다.The piezoelectric strain constant, dielectric constant and electromechanical coupling coefficient increased as the relative density increased, and Examples 1 to 6 and 8 to 18 except Example 7 were sintered at 1100 ° C. without addition of copper oxide. It was found that similar piezoelectric strain constants = 600 pC / N (high piezoelectric strain constants) and dielectric constant = 1500 (low dielectric constants).

그러므로 본 발명의 압전체는 높은 압전 변형 상수와 낮은 유전율을 갖는 PZT-PZNN(비교예 1) 화합물에 비하여 특성 저하 없이 900 ℃이하에서 소결이 가능함을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that the piezoelectric body of the present invention can be sintered at 900 ° C. or less without deterioration of properties as compared with PZT-PZNN (Comparative Example 1) compound having high piezoelectric strain constant and low dielectric constant.

11: 내부 전극 12: 외부 전극
13: 압전체 14: 절연층
11: internal electrode 12: external electrode
13: piezoelectric body 14: insulating layer

Claims (8)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물에 산화구리(CuO)가 0.1 내지 10 몰%로 첨가된 것을 특징으로 하는 적층 액츄에이터용 압전체;
[화학식 1]
(1-x)Pb(Zr0 .47Ti0 .53)O3-xPb((Ni1 - yZny)1/3Nb2 /3)O3
(상기 x는 0.1<x<0.5이며, y는 0.1<y≤0.9인 정수임).
Copper oxide (CuO) is added to the compound represented by the formula (1) to the piezoelectric laminate actuator, characterized in that 0.1 to 10 mol%;
[Formula 1]
(1-x) Pb (Zr 0 .47 Ti 0 .53) O 3 -xPb ((Ni 1 - y Zn y) 1/3 Nb 2/3) O 3
(Where x is 0.1 <x <0.5 and y is an integer of 0.1 <y ≦ 0.9).
제1항에 있어서, 상기 x는 0.31이며, y는 0.4의 정수인 것을 특징으로 하는 적층 액츄에이터용 압전체.The piezoelectric body for a multilayer actuator according to claim 1, wherein x is 0.31 and y is an integer of 0.4. 제1항 또는 제2항에 따른 적층 액츄에이터용 압전체를 이용하여 적층된 것을 특징으로 하는 햅틱용 소자. A device for haptic, which is laminated using the piezoelectric body for the multilayer actuator according to claim 1. PbO, ZrO2, TiO2, NiO, ZnO 및 Nb2O5을 포함하는 원료분말을 하기 화학식 1에 따른 몰(mol)분율에 따라 혼합한 후 습식 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물을 건조하고 700 내지 1000 ℃에서 하소하여 하기 화학식 1로 표시되는 제1 분말을 형성하는 단계;
상기 제1 분말에 산화구리(CuO) 0.1 내지 10 몰%를 첨가하고 습식 혼합한 후 건조하여 제2 분말을 형성하는 단계 및
상기 제2 분말을 가압 성형 후 700 내지 1000 ℃에서 소결하여 압전체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 액츄에이터용 압전체의 제조방법;
[화학식 1]
(1-x)Pb(Zr0 .47Ti0 .53)O3-xPb((Ni1 - yZny)1/3Nb2 /3)O3
(상기 x는 0.1<x<0.5이며, y는 0.1<y≤0.9인 정수임).
Preparing a mixture by mixing raw material powder including PbO, ZrO 2 , TiO 2 , NiO, ZnO, and Nb 2 O 5 according to a mole fraction according to Chemical Formula 1, followed by wet mixing;
Drying the mixture and calcining at 700 to 1000 ° C. to form a first powder represented by Formula 1 below;
Adding 0.1 to 10 mol% of copper oxide (CuO) to the first powder, wet mixing, and drying to form a second powder; and
A method for producing a piezoelectric laminate actuator, characterized in that it comprises a step of sintering the second powder at 700 to 1000 ° C. to form a piezoelectric body.
[Formula 1]
(1-x) Pb (Zr 0 .47 Ti 0 .53) O 3 -xPb ((Ni 1 - y Zn y) 1/3 Nb 2/3) O 3
(Where x is 0.1 <x <0.5 and y is an integer of 0.1 <y ≦ 0.9).
제4항에 있어서, 상기 x는 0.31이며, y는 0.4의 정수인 것을 특징으로 하는 적층 액츄에이터용 압전체의 제조방법.The method of manufacturing a piezoelectric body for a multilayer actuator according to claim 4, wherein x is 0.31 and y is an integer of 0.4. 제4항에 있어서, 상기 혼합물을 제조하는 단계에서는 원료분말을 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 증류수로 이루어진 군에서 선택된 1종의 용매와 습식 혼합하는 것을 특징으로 하는 적층 액츄에이터용 압전체의 제조방법. The method of claim 4, wherein in the preparing of the mixture, the raw powder is wet mixed with one solvent selected from the group consisting of methanol, ethanol, isopropanol and distilled water. 제4항에 있어서, 상기 압전체를 성형하는 단계에서 제조된 압전체를 연마하고 전극물질을 도포한 후 120 ℃의 실리콘 오일 조 내부에서 DC 3 내지 5 kV/mm로 폴링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 액츄에이터용 압전체의 제조방법. 5. The method of claim 4, further comprising polishing the piezoelectric material prepared in the step of forming the piezoelectric material and applying an electrode material, followed by polling at DC 3 to 5 kV / mm in a silicon oil bath at 120 ° C. The manufacturing method of the piezoelectric body for laminated actuators which are used. 제7항에 있어서, 상기 전극물질은 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 복합 2종인 것을 특징으로 하는 적층 액츄에이터용 압전체의 제조방법. 8. The method of claim 7, wherein the electrode material is one or a combination of two selected from the group consisting of silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), and nickel (Ni). Way.
KR1020120023283A 2012-03-07 2012-03-07 Piezoelectric material and it`s fabrication method for haptic device using multi-layer actuator KR101310626B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120023283A KR101310626B1 (en) 2012-03-07 2012-03-07 Piezoelectric material and it`s fabrication method for haptic device using multi-layer actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120023283A KR101310626B1 (en) 2012-03-07 2012-03-07 Piezoelectric material and it`s fabrication method for haptic device using multi-layer actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130102222A true KR20130102222A (en) 2013-09-17
KR101310626B1 KR101310626B1 (en) 2013-09-24

Family

ID=49452024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120023283A KR101310626B1 (en) 2012-03-07 2012-03-07 Piezoelectric material and it`s fabrication method for haptic device using multi-layer actuator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101310626B1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100481226B1 (en) * 2002-06-12 2005-04-07 한국전기연구원 Piezoelectric ceramic composition for ceramic actuators and Method of fabricating the piezoelectric ceramics
KR100498886B1 (en) * 2002-11-27 2005-07-04 한국전기연구원 Piezoelectric ceramic composite for application to multilayer actuator and manufacturing method thereof
EP1702905A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-20 TDK Corporation Piezoelectric ceramic composition, production method thereof, piezoelectric element and fabrication method thereof
KR101077961B1 (en) * 2009-09-07 2011-10-31 한국과학기술연구원 High power piezoelectric ceramic compositions for low temperature co-firing

Also Published As

Publication number Publication date
KR101310626B1 (en) 2013-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100594859B1 (en) Method for manufacturing piezoelectric ceramic and piezoelectric element
KR100905886B1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic electronic component
KR101191246B1 (en) Piezoelectric ceramic, method for producing same, and piezoelectric device
KR101158444B1 (en) Piezoelectric ceramic, process for producing the piezoelectric ceramic, and piezoelectric device
KR20130111610A (en) Piezoelectric material, piezoelectric element, liquid discharge head, ultrasonic motor, and dust removing device
US9105845B2 (en) Piezoelectric ceramic comprising an oxide and piezoelectric device
WO2012086449A1 (en) Piezoelectric ceramic, piezoelectric ceramic component, and piezoelectric device in which piezoelectric ceramic component is used
KR101260675B1 (en) Method for preparation of piezoelectric element for low sintering and piezoelectric element using the same
JP7033615B2 (en) Manufacturing method of rigid PZT ceramics, piezoelectric multilayer device and piezoelectric multilayer device
US20070120446A1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric element comprising the composition
KR20120050314A (en) A ceramic composition for piezoelectric actuator and piezoelectric actuator comprising the same
KR100843067B1 (en) Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric actuator
JP2014208562A (en) Piezoelectric ceramic, and piezoelectric element using the same
KR20150042075A (en) Piezoelectric materials for low sintering
KR101471001B1 (en) Piezoelectric material and it`s fabrication method for multi-layer enerty harvester device
KR102023888B1 (en) Preparing method of lead-free piezoelectric ceramics for low temperature sintering with excellent electric field induced strain property
KR101310626B1 (en) Piezoelectric material and it`s fabrication method for haptic device using multi-layer actuator
KR20120077160A (en) Ceramic composition for piezoelectric actuator, manufacturing method of the same, and piezoelectric actuator
JP2015010007A (en) Piezoelectric ceramic and piezoelectric element using the same
KR101239275B1 (en) Low temperature sintering piezoelectric ceramic composition, manufacturing method thereof, and piezoelectric ceramic device using the same ceramic composition
KR102566400B1 (en) Dielectric composites, and multi-layered capacitors and electronic devices comprising thereof
KR101243131B1 (en) High performance piezoelectric material for energy harvesting and its manufacturing method thereof
JP5462759B2 (en) Piezoelectric ceramics and piezoelectric element
JP5190894B2 (en) Piezoelectric or dielectric ceramic composition, piezoelectric device and dielectric device
KR101662205B1 (en) Piezoelectric ceramic material and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160912

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170911

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180911

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190906

Year of fee payment: 7