KR20190080335A - Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof - Google Patents

Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20190080335A
KR20190080335A KR1020170182727A KR20170182727A KR20190080335A KR 20190080335 A KR20190080335 A KR 20190080335A KR 1020170182727 A KR1020170182727 A KR 1020170182727A KR 20170182727 A KR20170182727 A KR 20170182727A KR 20190080335 A KR20190080335 A KR 20190080335A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
piezoelectric
block
binder
compressing
Prior art date
Application number
KR1020170182727A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102061089B1 (en
Inventor
현상일
신호용
김종호
Original Assignee
한국세라믹기술원
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 한국세라믹기술원 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR1020170182727A priority Critical patent/KR102061089B1/en
Publication of KR20190080335A publication Critical patent/KR20190080335A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102061089B1 publication Critical patent/KR102061089B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/08Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies
    • H10N30/084Shaping or machining of piezoelectric or electrostrictive bodies by moulding or extrusion
    • H01L41/333
    • H01L41/1876
    • H01L41/39
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/09Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/093Forming inorganic materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/85Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/853Ceramic compositions
    • H10N30/8548Lead-based oxides
    • H10N30/8554Lead-zirconium titanate [PZT] based

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite, which has a pillar having high volume fraction or high aspect ratio, and a small cross-sectional area. The method of the present invention comprises the steps of: forming one unit particle by mixing and assembling a carbon block binder with an injected PZT piezoelectric block binder; bonding the unit particle to each other by isostatic-heating and compressing the same; forming one unit by assembling the unit particle with each other to be one or more, separately; bonding the unit to each other by isostatic-heating and compressing the same; sintering one unit block having a predetermined number and size by assembling and heat-compressing the unit to be one or more, separately; attaching a support plate to a pillar of the unit block, and heat-compressing the same to complete a block composite; and completing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite by applying heat to the block composite to vaporize the PZT piezoelectric block binder and the carbon block binder, and sintering the same to remain only the PZT piezoelectric block binder.

Description

압전복합체용 압전세라믹 제작방법 {Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof }FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method,

본 발명은 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부피분율이 높거나 종횡비가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite, and more particularly, to a method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite having a column having a high volume fraction or a high aspect ratio and a small cross sectional area.

일반적으로, PZT 압전소자를 수중 통신이나 인체에 사용하는 의료용으로 사용할 경우 높은 유전율과 높은 밀도로 인하여 높은 음향 임피던스를 나타내며, 이와 같은 특성에 의하여 부정합이 발생하여 특성이나 효율이 크게 저하된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 정합층을 설계하여 부착하지만, 이보다 압전복합체로 소자를 사용할 경우 정합성이 우수하고 광대역화가 가능하여 초음파 송수신 특성이 향상된다.In general, when a PZT piezoelectric element is used for underwater communication or medical use for human body, it exhibits high acoustic impedance due to high dielectric constant and high density, and mismatch occurs due to such characteristics, and characteristics and efficiency are greatly deteriorated. In order to solve such problems, generally, a matching layer is designed and attached. However, when a piezoelectric composite body is used, the matching property is excellent and a wide band can be achieved, thereby improving the ultrasonic transmission / reception characteristics.

압전복합체의 경우 압전소자에 매트릭스(Matrix) 폴리머를 충진하여 제작되며, 결합구조에 따라 0-0, 0-1, 0-2, 0-3, 1-1, 1-3, 2-1, 2-2, 2-3, 3-3 등으로 구분된다. 이와 같은 압전복합체는 정합성, 광대역화 외에도 전기기계 결합계수가 높으며 기계적 유전 및 기계적 손실이 적고 사용처에 따라 다양한 특성으로 설계하여 적용할 수 있다는 장점이 있다.In the case of a piezoelectric composite, a piezoelectric element is filled with a matrix polymer, and 0-0, 0-1, 0-2, 0-3, 1-1, 1-3, 2-1, 2-2, 2-3, 3-3, and so on. Such piezoelectric composites are advantageous in that they have a high electromechanical coupling coefficient besides the conformability and broadband, have less mechanical dielectric and mechanical loss, and can be designed and applied with various characteristics depending on the use place.

압전복합체는 1980년 대부터 연구되어 왔으며, 배열(Array) 및 가공(Dice & fill)에 의하여 제작하였으나 이와 같은 방식은 재현성이 확보된 압전복합체의 대형화 및 대량 생산이 어렵다는 단점이 있다.Piezoelectric composites have been studied since 1980, and they are fabricated by array and machining (Dice & fill). However, this method has disadvantages in that it is difficult to increase the reproducibility of piezoelectric composites and to mass-produce them.

분말사출성형법(Powder injection molding)은 일반사출성형과 동일한 방법으로, 제작된 금형의 캐비티에 재료를 충진하여 대량으로 제작하는 방법으로 분말사출성형법을 이용하여 압전복합체용 성형품(Preform)을 제작할 경우 3차원 형상의 압전 성형품의 대형화 및 대량 생산이 가능하다.Powder injection molding is a method of filling a cavity of a fabricated mold in a large quantity by the same method as that of general injection molding. In the case of producing a preform for a piezoelectric composite by a powder injection molding method, It is possible to enlarge and mass-produce a piezoelectric molded article having a dimensional shape.

그러나 분말사출성형용 금형을 이용한 압전복합체의 제작 시 금형 밀핀의 구조상 문제와 가공 상의 한계로 인하여 압전체 부피분율이 높거나 종횡비(aspect ratio, L/D)가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 압전복합체의 성형체(성형품)의 제작에 어려움이 있고, 또한 성형체를 제작하더라도 탈지와 소결 중 뒤틀리거나 성형체가 무너지는 등의 금형 제작성의 문제점이 있다.However, due to the structural problems and limitations of the fabrication process of the piezo-electric composite using the mold for powder injection molding, the piezoelectric composite having a high volume fraction of the piezoelectric body and a low aspect ratio (L / D) There is a problem in that it is difficult to produce a molded article (molded article), and even when the molded article is manufactured, there is a problem in making a mold such as warping or shedding of the molded article during degreasing and sintering.

이에 근래에 들어, 본 출원인이 선 출원한 국내등록특허 제10-1743841호를 제안한바 있으며, 좀 더 제작의 용이성이나 성형체를 제작하더라도 탈지와 소결 중 뒤틀리거나 성형체가 무너지는 등의 금형 제작성의 문제점을 좀 더 극복해 보자 개량 제안의 필요성이 있었다.In recent years, the present invention has been proposed in Korean Patent No. 10-1743841 filed by the present applicant, and it has been proposed to use a resin composition which is more easily manufactured or which is made of a mold such as warping or sintering during degreasing and sintering, As we overcame some of the problems, there was a need for improvement proposals.

KR 등록특허공보 B1 10-1743841 (2017. 05. 30)KR Patent Registration Bulletin B1 10-1743841 (May 27, 2017)

따라서, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 부피분율이 높거나 종횡비가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 압전복합체용 압전세라믹 제작방법을 제공하기 위함이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite having a column having a high volume fraction or a high aspect ratio and a small cross sectional area.

본 발명의 다른 목적은 분말사출성형용 금형을 이용하여 다수의 기둥을 갖는 1-3형 또는 2-2형 압전복합체의 성형품을 제조하는데 있어서 종횡비가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 성형품의 제작을 용이하게 하여 전술한 금형 제작성의 한계를 극복할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of producing a molded article of a 1-3 or 2-2 type piezoelectric composite having a large number of pillars by using a mold for powder injection molding, a method of producing a molded article having a column with a small cross- Thereby making it possible to overcome the limitations of the above-described mold making.

본 발명의 또 다른 목적은 제작의 용이성이나 성형체를 제작하더라도 탈지와 소결 중 뒤틀리거나 성형체가 무너지는 등의 금형 제작성의 문제점을 적극적으로 해결함에 있다.Another object of the present invention is to positively solve the problems of easiness of manufacture and problems of making a mold such as twisting or squeezing of a molded body during degreasing and sintering even if a molded body is manufactured.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 사출된 PZT 압전 블록 바인더에 카본 블록 바인더를 상호 혼합 조립하여 하나의 단위입자를 형성하는 단계와; 상기 단위입자를 등압 가열 압축하여 상호 접착하는 단계와; 상기 단위입자를 각각 하나 이상으로 상호 조립하여 하나의 단위유닛을 형성하는 단계와; 상기 단위유닛을 등압 가열 압축하여 상호 접착하는 단계와; 상기 단위유닛을 각각 하나 이상으로 조립 및 가열 압축하여 일정한 개수 및 크기를 가지는 하나의 단위블록을 소결하는 단계와; 상기 단위블록의 기둥에 지지판을 아래에 부착한 후, 가열 압축하여 블록 복합체를 완성하는 단계; 및 상기 블록 복합체에 열을 가하여 PZT 압전 블록 바인더 및 카본 블록 바인더를 기화, 이후 소결시켜 PZT 압전 블록 바인더만을 남기도록 형성하여 압전복합체용 압전세라믹을 완성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압전복합체용 압전세라믹 제작방법을 개시한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of manufacturing a PZT piezoelectric block binder, comprising: mixing a carbon block binder with an injected PZT piezoelectric block binder to form a single unit particle; Compressing the unit particles by equi-pressure heating; Assembling the unit particles into at least one unit to form one unit unit; Compressing the unit units by means of isobaric pressure heating; Sintering one unit block having a predetermined number and size by assembling and heating and compressing the unit units into one or more units; Attaching a support plate to the column of the unit block below and then heating and compressing to complete the block composite; And heating the PZT piezoelectric block binder and the carbon block binder by applying heat to the block composite and then sintering the PZT piezoelectric block binder and the carbon block binder to leave only the PZT piezoelectric block binder so as to complete the piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite body A method for manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric ceramic is disclosed.

또한, 상기 단위입자는 최소 4개 수의 사출된 PZT 압전소자 블록 바인더와; 최소 4개 수의 카본 블록 바인더를 접착하여 이루어짐을 특징으로 할 수 있다.The unit particles may include at least four injected PZT piezoelectric element block binders; And at least four carbon block binders are adhered to each other.

또한, 상기 단위입자를 상호 접착하는 단계는, 제작하여 조립된 블록에 열을 가하여 등압 압축하여 폭이 좁아지고 길이가 길어지도록 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The step of adhering the unit grains to each other may be characterized in that the assembled block is heat-compressed to be compressed so as to have a narrow width and a long length.

또한, 상기 단위입자를 상호 접착하는 단계는, 상기 단위입자를 중앙에 두고 4개의 방향에서 히팅 가열 압축으로 이루어짐을 특징으로 할 수 있다.The step of adhering the unit grains to each other may include heat-compression in four directions with the unit grains at the center.

또한, 상기 단위입자를 하나의 단위유닛을 형성하는 단계는, 상기 각 단위입자는 4배수로 조립되어 하나의 단위유닛을 형성하도록 이루어짐을 특징으로 할 수 ㅇE다.In addition, in the step of forming one unit unit of the unit particles, each unit particle may be assembled in four times to form one unit unit.

본 발명은 부피분율이 높거나 종횡비가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 압전복합체용 압전세라믹 제작방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite having a column having a high volume fraction or a high aspect ratio and a small cross-sectional area.

또한, 본 발명은 분말사출성형용 금형을 이용하여 다수의 기둥을 갖는 1-3형 또는 2-2형 압전복합체의 성형품을 제조하는데 있어서 종횡비가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 성형품의 제작을 용이하게 하여 전술한 금형 제작성의 한계를 극복할 수 있는 효과가 있다.The present invention also provides a method of manufacturing a molded article of a 1-3 or 2-2 piezoelectric composite body having a plurality of pillars by using a powder injection molding die, which can easily produce a molded article having a column with a small cross- So that it is possible to overcome the limitations of the above-described mold making.

또한, 본 발명은 본 발명의 또 다른 목적은 제작의 용이성이나 성형체를 제작하더라도 탈지와 소결 중 뒤틀리거나 성형체가 무너지는 등의 금형 제작성의 문제점을 적극적으로 해결할 수 있는 효과가 있다.It is a further object of the present invention to provide an apparatus and method for fabricating a mold, which is capable of positively solving the problems of moldability such as warpage during sintering and sintering or collapse of a molded article.

또한, 본 발명은 압전복합체의 제작 시 기둥과 구멍이 양측으로 대응하여 분산 배열된 제1 및 제2 성형체를 제작한 후 서로 조립 및 결합하여 소결하므로, 이를 통하여 기둥의 변형을 최소화하여 높은 종횡비가 확보된 압전복합체를 제작할 수 있고, 이를 통하여 우수한 특성의 압전복합체를 제작할 수 있다.The present invention also relates to a method for manufacturing a piezoelectric composite body, which comprises: forming first and second formed bodies in which pillars and holes are arranged in a correspondingly dispersed manner on both sides of a piezoelectric composite body; The obtained piezoelectric composite body can be manufactured, and a piezoelectric composite body having excellent characteristics can be produced through the same.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법의 실시 예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 공정 과정을 보인 공정 순서도,
도 2는 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 사출된 PZT 압전 블록 바인더와 카본 블록 바인더를 상호 혼합 조립하여 하나의 단위입자를 이루는 것을 보인 상태 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 상기 단위입자를 등압 가열 압축하여 상호 접착하는 과정을 보인 상태 예시도,
도 4는 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 상기 단위입자를 등압 가열 압축하여 상호 접착하는 과정을 보인 상태 예시도,
도 5는 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 상기 단위유닛(120)을 등압 가열 압축하여 상호 접착하는 과정을 보인 상태 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 상기 단위유닛을 각각 하나 이상으로 조립 및 가열 압축하여 일정한 개수 및 크기를 가지는 하나의 블록체를 소결하는 과정을 보인 상태 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 상기 블록체의 기둥에 지지판을 아래에 부착한 후, 가열 압축하여 블록 복합체를 완성하는 과정을 보인 상태 예시도,
도 8은 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 상기 블록 복합체에 열을 가하여 PZT 압전 블록 바인더 및 카본 블록 바인더를 기화, 이후 소결시켜 PZT 압전 블록 바인더만을 남기도록 형성하여 압전복합체용 압전세라믹을 완성하는 과정을 보인 상태 예시도,
도 9는 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 따른 압전복합체용 압전세라믹에 폴리머를 경화하여 압전복합체의 완성물을 보인 상태 예시도이다.
1 to 9 show an embodiment of a method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention,
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a process of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention;
FIG. 2 is a view illustrating a state in which an injected PZT piezoelectric block binder and a carbon block binder according to a method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention are assembled together to form a unitary particle;
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the unit particles are subjected to iso-pressure heating and compressing according to a method for manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention,
FIG. 4 is a view illustrating a state in which the unit particles are subjected to iso-pressure heating and compression and mutual adhesion according to the method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention;
5 is a diagram illustrating a state in which the unit units 120 according to the method for fabricating a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention are subjected to equal pressure compression,
6 is a view illustrating a process of sintering one block body having a predetermined number and size by assembling and heating and compressing at least one unit unit according to the method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention.
FIG. 7 is an exemplary view showing a process of attaching a support plate to a column of the block body according to the method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention,
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the PZT piezoelectric block binder and the PZT piezoelectric block binder by heating the PZT piezoelectric block binder and the carbon block binder by applying heat to the block composite according to the method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention, FIG. 6 is a view showing a state in which a ceramic is completed;
Fig. 9 is an example of a state in which a piezoelectric ceramic is cured to a piezoelectric ceramics for a piezoelectric composite according to the method for manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention to show the completion of the piezoelectric composite. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법의 실시 예를 보인 것이다.1 to 9 show an embodiment of a method for manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention.

첨부도면 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법은 압전복합체용 압전세라믹을 이루기 위한 하나의 단위입자(110)를 형성하는 단계(S10)와; 상기 단위입자(110)를 상호 접착하는 단계(S20)와; 상기 단위입자(110)를 상호 조립하여 하나의 단위유닛(120)을 형성하는 단계(S30)와; 상기 단위유닛(120)을 상호 접착하는 단계(S40)와; 상기 단위유닛(120)을 하나 이상으로 조립 및 가열 압축하여 하나의 단위블록(130)을 소결하는 단계(S50)와; 상기 단위블록(130)을 가열 압축하여 블록 복합체(140)를 완성하는 단계(S60); 및 상기 블록 복합체(140)에 열을 가하여 기화, 이후 소결시켜 압전복합체용 압전세라믹(100)을 완성하는 단계(S70)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention includes the steps of: (S10) forming one unitary particle 110 for forming a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite; (S20) bonding the unit particles 110 to each other; (S30) assembling the unit particles 110 to form one unit unit 120; (S40) bonding the unit units 120 to each other; (S50) of sintering one unit block (130) by assembling and heating and compressing the unit unit (120) into one or more pieces; A step (S60) of heating and compressing the unit block (130) to complete the block composite (140); And sintering the block composite 140 by applying heat to the block composite 140 and then completing the piezoelectric ceramic 100 for the piezoelectric composite S70.

상기 단위입자 형성단계(S10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 사출된 PZT 압전 블록 바인더(10)에 카본 블록 바인더(20)를 상호 혼합 조립하여 하나의 단위입자(110)를 형성할 수 있다.2, the unit particle forming step S10 may form one unit particle 110 by mixing and mixing the carbon block binder 20 with the injected PZT piezoelectric block binder 10 .

바람직하게는, 상기 단위입자(110)는 최소 4개 수의 사출된 PZT 압전소자 블록 바인더(10)와; 최소 4개 수의 카본 블록 바인더(20)를 접착하여 이루어질 수 있다.Preferably, the unitary particles 110 include at least four injected PZT piezoelectric element block binders 10; And at least four carbon block binders 20 may be adhered.

상기 단위입자 접착단계(S20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 단위입자(110)를 등압 가열 압축하여 상호 접착하도록 형성할 수 있다.As shown in FIG. 3, the unit particle adhering step S20 may be performed such that the unit particles 110 are heat-pressed under equal pressure to each other.

바람직하게는, 상기 단위입자 접착단계(S20)는 제작하여 조립된 블록에 열을 가하여 등압 압축하여 폭이 좁아지고 길이가 길어지도록 이루어질 수 있다.Preferably, the unit particle adhering step (S20) may be performed so as to narrow the width and increase the length by applying pressure to the assembled block by isostatic pressing.

또한, 상기 단위입자(110)를 중앙에 두고 4개의 방향에서 히팅 가열 압축으로 이루어짐이 바람직하다.Further, it is preferable that heating is performed by heating in four directions with the unit particles 110 at the center.

상기 단위유닛 형성단계(S30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단위입자(110)를 각각 하나 이상으로 상호 조립하여 하나의 단위유닛(120)으로 형성할 수 있다.As shown in FIG. 4, the unit unit forming step S30 may be formed as one unit unit 120 by assembling the unit particles 110 into one or more units.

바람직하게는, 단위유닛(120)을 형성하는 단계(S30)에서 각 단위입자(110)는 4배수로 조립되어 하나의 단위유닛(120)을 형성하도록 이루어질 수 있다.Preferably, in step S30 of forming the unit unit 120, each unit particle 110 may be assembled in four times to form one unit unit 120. [

상기 단위유닛 접착단계(S40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 단위유닛(120)을 등압 가열 압축하여 상호 접착하여 이루어진다.As shown in FIG. 5, the unit unit adhering step S40 is performed by equally compressing and heating the unit units 120 to each other.

바람직하게는 상기 단위유닛 접착단계(S40)는 제작하여 조립된 블록에 열을 가하여 등압 압축하여 폭이 좁아지고 길이가 길어지도록 이루어질 수 있다.Preferably, the unit unit adhering step (S40) may be performed such that the assembled block is heat-compressed by isostatic pressing to have a narrow width and a long length.

또한, 상기 단위유닛(120)를 중앙에 두고 4개의 방향에서 히팅 가열 압축으로 이루어짐이 바람직하다.Further, it is preferable that heating is performed by heating in four directions with the unit unit 120 at the center.

상기 단위블록 소결단계(S50)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단위유닛(120)을 각각 하나 이상으로 조립 및 가열 압축하여 일정한 개수 및 크기를 가지는 하나의 단위블록(130)을 소결하는 방식으로 형성할 수 있다.As shown in FIG. 6, the unit block sintering step S50 is a method of sintering one unit block 130 having a predetermined number and size by assembling and heat-compressing the unit units 120 into at least one unit, .

상기 블록 복합체 형성단계(S60)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 단위블록(130)의 기둥에 지지판(30)을 아래에 부착한 후, 가열 압축하여 블록 복합체(140)를 완성하도록 이루어질 수 있다.7, the block complex forming step S60 may be performed to attach the support plate 30 to the column of the unit block 130 and heat-compress the support block 30 to complete the block composite 140 have.

상기 압전복합체용 압전세라믹 완성단계(S70)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 블록 복합체(140)에 열을 가하여 PZT 압전 블록 바인더(10) 및 카본 블록 바인더(20)를 기화, 이후 소결시켜 PZT 압전 블록 바인더(10)만을 남기도록 형성하여 압전복합체용 압전세라믹(150)을 완성하도록 이루어질 수 있다.8, the PZT piezoelectric block binder 10 and the carbon block binder 20 are vaporized by sintering the PZT piezoelectric block binder 20 by applying heat to the block composite 140 as shown in FIG. 8 to complete the piezoelectric ceramic PZT So that only the piezoelectric block binder 10 is left so as to complete the piezoelectric ceramic 150 for a piezoelectric composite.

마지막 단계로서, 소결된 압전복합체용 압전세라믹(150)에 폴리머(160)를 경화하여 압전복합체(100)를 제작할 수 있다.As a final step, the piezoelectric composite (100) can be manufactured by curing the polymer (160) to the piezoelectric ceramics (150) for the sintered piezoelectric composite.

이상과 같이 본 발명에 의한 압전복합체용 압전세라믹 제작방법에 의해 부피분율이 높거나 종횡비가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 압전복합체용 압전세라믹 제작이 가능하고, 분말사출성형용 금형을 이용하여 다수의 기둥을 갖는 1-3형 또는 2-2형 압전복합체의 성형품을 제조하는데 있어서 종횡비가 높으면서 단면적이 작은 기둥을 갖는 성형품의 제작을 용이하게 하여 전술한 금형 제작성의 한계를 극복할 수 있는 효과가 있으며, 제작의 용이성이나 성형체를 제작하더라도 탈지와 소결 중 뒤틀리거나 성형체가 무너지는 등의 금형 제작성의 문제점을 적극적으로 해결할 수 있게 되는 것이다.As described above, according to the method of manufacturing a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite according to the present invention, it is possible to manufacture a piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite having a column having a high volume fraction or a high aspect ratio and a small cross-sectional area, It is easy to manufacture a molded article having a column with a small aspect ratio and a high aspect ratio in manufacturing a molded article of a 1-3-type or a 2-2-type piezoelectric composite having columns, and the effect of overcoming the limitations of the above- And it is possible to positively solve the problems of easiness of manufacture or problems of making a mold such as warping or shedding of the formed body during degreasing and sintering even if the molded body is manufactured.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents.

10 : PZT 압전 블록 바인더
20 : 카본 블록 바인더
30 : 지지판
100 : 압전복합체
110 : 단위입자
120 : 단위유닛
130 : 단위블록
140 : 블록 복합체
150 : 압전복합체용 압전세라믹
160 : 폴리머
10: PZT piezoelectric block binder
20: Carbon block binder
30: Support plate
100: piezoelectric composite
110: unit particle
120: unit unit
130: Unit block
140: block complex
150: Piezoelectric ceramic for piezoelectric composite
160: polymer

Claims (5)

사출된 PZT 압전 블록 바인더에 카본 블록 바인더를 상호 혼합 조립하여 하나의 단위입자를 형성하는 단계와;
상기 단위입자를 등압 가열 압축하여 상호 접착하는 단계와;
상기 단위입자를 각각 하나 이상으로 상호 조립하여 하나의 단위유닛을 형성하는 단계와;
상기 단위유닛을 등압 가열 압축하여 상호 접착하는 단계와;
상기 단위유닛을 각각 하나 이상으로 조립 및 가열 압축하여 일정한 개수 및 크기를 가지는 하나의 단위블록을 소결하는 단계와;
상기 단위블록의 기둥에 지지판을 아래에 부착한 후, 가열 압축하여 블록 복합체를 형성하는 단계; 및
상기 블록 복합체에 열을 가하여 PZT 압전 블록 바인더 및 카본 블록 바인더를 기화, 이후 소결시켜 PZT 압전 블록 바인더만을 남기도록 형성하여 압전복합체용 압전세라믹을 완성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
압전복합체용 압전세라믹 제작방법.
Assembling the carbon block binder into the injected PZT piezoelectric block binder to form a single unit particle;
Compressing the unit particles by equi-pressure heating;
Assembling the unit particles into at least one unit to form one unit unit;
Compressing the unit units by means of isobaric pressure heating;
Sintering one unit block having a predetermined number and size by assembling and heating and compressing the unit units into one or more units;
Attaching a support plate to a column of the unit block below and heating and compressing to form a block composite; And
Heating the PZT piezoelectric block binder and the carbon block binder by applying heat to the block composite, and then sintering the PZT piezoelectric block binder and the carbon block binder to leave only the PZT piezoelectric block binder, thereby completing the piezoelectric ceramic for a piezoelectric composite
Method of making piezoelectric ceramics for piezoelectric composites.
제1 항에 있어서,
상기 단위입자는 최소 4개 수의 사출된 PZT 압전소자 블록 바인더와;
최소 4개 수의 카본 블록 바인더를 접착하여 이루어짐을 특징으로 하는
압전복합체용 압전세라믹 제작방법.
The method according to claim 1,
Said unit particles comprising at least four injected PZT piezoelectric element block binders;
Characterized in that at least four carbon block binders are bonded
Method of making piezoelectric ceramics for piezoelectric composites.
제1 항에 있어서,
상기 단위입자를 상호 접착하는 단계는,
제작하여 조립된 블록에 열을 가하여 등압 압축하여 폭이 좁아지고 길이가 길어지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
압전복합체용 압전세라믹 제작방법.
The method according to claim 1,
The step of bonding the unit grains to each other includes:
And the block is compressed by isostatic pressing by applying heat to the assembled block so that the width becomes narrow and the length becomes long
Method of making piezoelectric ceramics for piezoelectric composites.
제1 항에 있어서,
상기 단위입자를 상호 접착하는 단계는,
상기 단위입자를 중앙에 두고 4개의 방향에서 히팅 가열 압축으로 이루어짐을 특징으로 하는
압전복합체용 압전세라믹 제작방법.
The method according to claim 1,
The step of bonding the unit grains to each other includes:
And heating and compressing by heating in four directions with the unit grains at the center.
Method of making piezoelectric ceramics for piezoelectric composites.
제1 항에 있어서,
상기 단위입자를 하나의 단위유닛을 형성하는 단계는,
상기 각 단위입자는 4배수로 조립되어 하나의 단위유닛을 형성하도록 이루어짐을 특징으로 하는
압전복합체용 압전세라믹 제작방법.
The method according to claim 1,
The step of forming one unit unit of the unit particles includes:
Wherein each of the unit particles is assembled in four times to form one unit unit
Method of making piezoelectric ceramics for piezoelectric composites.
KR1020170182727A 2017-12-28 2017-12-28 Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof KR102061089B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182727A KR102061089B1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182727A KR102061089B1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190080335A true KR20190080335A (en) 2019-07-08
KR102061089B1 KR102061089B1 (en) 2019-12-31

Family

ID=67256759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170182727A KR102061089B1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102061089B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102524008B1 (en) 2021-02-24 2023-04-20 주식회사 포스 Deburring apparatus
KR102520991B1 (en) 2022-08-19 2023-04-12 주식회사 포스 Deburring apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101743841B1 (en) 2015-12-02 2017-06-05 한국세라믹기술원 Piezoelectric Composite Body and Fabrication Method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4021190B2 (en) * 2001-12-17 2007-12-12 松下電器産業株式会社 Composite piezoelectric material and manufacturing method thereof
JP2007144992A (en) * 2005-10-28 2007-06-14 Fujifilm Corp Recessed and projected structure and its manufacturing method, piezoelectric element, ink jet type recording head, ink jet type recording apparatus
KR101747404B1 (en) * 2016-01-26 2017-06-14 한국세라믹기술원 Piezoceramic for Large Piezocomposite and Fabrication Method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101743841B1 (en) 2015-12-02 2017-06-05 한국세라믹기술원 Piezoelectric Composite Body and Fabrication Method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102061089B1 (en) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190080335A (en) Piezoceramic for Piezocomposite Fabrication Method thereof
CN103974817B (en) Method for manufacturing fibre-composite component and the attachment means of second component
CN100462740C (en) Composite lens manufacturing method
KR101777832B1 (en) Loudspeaker diaphragm and manufacturing method thereof
CN205647939U (en) A membrane for electroacoustic transducer
US9987770B2 (en) Device for shaping a workpiece
KR102174301B1 (en) Manufacturing method of sandwich panel and sandwich panel manufacturing by the same
CN108400231A (en) The manufacturing method of ultrasonic sensor and ultrasonic sensor
EP0468627B1 (en) Method for bonding together hollow glass spheres
KR101743841B1 (en) Piezoelectric Composite Body and Fabrication Method thereof
US4788096A (en) Devices for making piezoelectric ceramic or ceramic-base composite sensors
JP2000013084A (en) Manufacture of electromagnetic wave absorber
KR102049390B1 (en) Piezoceramic for Large Piezocomposite and Fabrication Method thereof
Fiore et al. Recent developments in 1-3 piezocomposite transducer fabrication
Alexander et al. Fabrication and experimental characterization of d31 telescopic piezoelectric actuators
CN103078600B (en) Piezoelectric vibrator prepared by a kind of piezoelectric vibrator preparation method and application the method
KR101817403B1 (en) Mold Apparatus for Powder Injection Molding for fabricating Piezoelectric Composition
KR20220095659A (en) Piezoelectric Composite with Easy Transfer of Ultrasonic Energy and Method for Manufacturing the Same
KR102482205B1 (en) fabrication method for piezoelectric composite
JP3032342B2 (en) Method for manufacturing ceramic honeycomb structure
JP2003143685A (en) Manufacturing method of acoustic matching layer and the acoustic matching layer manufactured employing the method
KR102092040B1 (en) Piezoelectric ceramic Fabrication for Piezoceramic sintered body
KR102610306B1 (en) Lead-free piezoelectric material and its manufacturing method
KR20220089523A (en) Piezoelectric element for untact haptic and method for manufacturing the same
KR100723279B1 (en) Mold for producing multi-layer product

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant