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폴리머 용액법을 이용한 BNKT계 세라믹스의 제조 방법
Method for fabricating of BNKT-based ceramics by polymer solution route
특허 요약
본 발명은 환경오염의 우려가 있어 그 사용이 제한될 수 있는 Pb-계열 압전소자용 세라믹스를 대체하는 새로운 압전소자용 세라믹에 대한 것으로, 휘발성이 강하여 제조과정에서 불균일하게 휘발하므로 조성이 변화하여 유전, 압전 및 전기적 특성이 크게 감소하는 알칼리계 원소 Na, 또는 K을 포함하는 BNKT계 세라믹스의 제조방법에 있어서, 상기 알칼리계 원소 Na, 또는 K를 질산화합물로 사용하고 PVA 폴리머를 이용한 졸-겔 합성법을 적용하므로 그 문제점을 해결한 장점이 있다. 본 발명의 BNKT(Ba-Na-K-Ti)계 세라믹스의 제조 방법을 이용하면 금속이온이 PVA 폴리머에 강하게 고착화되어 휘발로 인한 조성변화의 우려가 없으므로 순수한 페로브스카이트(perovskite) 결정상을 가지며 뛰어난 압전 계수를 가져 종래의 Pb-계열 압전소자용 세라믹을 대체하는 새로운 BNKT계 세라믹스를 제조할 수 있는 장점이 있다.
청구항
번호청구항
1

Ba(NO3)2, NaNO3, KNO3, 및 TiNO3를 증류수에 용해한 후 PVA 폴리머 용액을 첨가하여 BNKT계 전구체 졸(sol)을 제조하는 제 1 단계;상기 BNKT계 전구체 용액졸을 건조하여 BNKT계 전구체 겔(gel)을 제조하는 제 2 단계;상기 BNKT계 전구체 겔을 600 내지 1000℃에서 열처리하여 BNKT계 고용체(solid solution)를 제조하는 제 3 단계;상기 BNKT 고용체를 분쇄하여 BNKT 고용체 분말을 제조한 후 이를 성형하여 BNKT 성형체를 제조하는 제 4 단계; 및 상기 BNKT 성형체를 소결하여 BNKT계 세라믹스를 제조하는 제 5 단계;를 포함하는 폴리머 용액법을 이용한 BNKT계 세라믹스의 제조 방법.