초록 |
현재까지 압전 세라믹은 대표적으로 높은 특성을 내는 PZT, PZN계열이 많이 사용되고 연구되었다. 하지만 높은 압전 특성에도 불구하고 납계 사용에 대한 환경 규제가 점점 심해지기 때문에 무연 압전소재에 대한 연구가 급격히 증가하고 있으며, 특히, BaTiO3계, (K,Na)NbO3계 소재 등이 대체제로 주목받고 있다. 특성 측면에서 살펴보면, 단결정이 매우 우수하나 가격이 고가이며, 가공이 어려워 현실적으로 널리 활용되는 데 한계를 지니고 있다. 이와 달리, 다결정 세라믹의 경우 공정단가가 상대적으로 저렴한 장점을 지녔으나, 특성이 상대적으로 낮은 문제를 지니고 있다. 현재까지 많은 연구자들이 소재 조성 제어, 결정상 제어 등을 통해 상당부분 특성 증가를 가져오는 결과를 보고하고 있지만, 성능향상의 한계점에 도달하고 있다. 따라서 최근 들어 기존방식과는 다른 특성 형상을 위한 새로운 패러다임이 제시되었는데, 이는 배향 세라믹을 제조하여 세라믹 내부 도메인들을 한 방향으로 정렬하는 방식을 활용하는 것이다. 본 발표에서는 비납계인 (K,Na)NbO3 다결정 세라믹을 이용하고, 이차원형상의 비납계 template를 함께 사용하여 tape casting 공정을 통해 고배향 및 압전특성 향상을 위한 최근 연구 동향에 대해 간략히 발표하고자 한다. |