K 비화학양론 조성에 따른 비납계 (Bi0.5K0.5+x)TiO3 세라믹 재료의 유전 및 압전특성 = K Non-stoichiometry Effects on Dielectric and Piezoelectric Properties of Pb-free (Bi0.5K0.5+x)TiO3 Ceramics

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Dielectric and piezoelectric properties of
(Bi$_{0.5}$K$_{0.5+x}$)TiO$_3$(BKT) ceramics were studied with
varying K non-stoichiometry in the range from K excess +1 mol\% to K
deficient $-$8 mol\% of K$_{0.5}$. The relative densities of the BKT
ceramics with various K contents prepared using a solid-state
reaction method were all higher than 95 \% after sintering. In all
samples, a perovskite structure with tetragonal symmetry was
confirmed although secondary phases appeared as the K deficiency
became larger. The piezoelectric constant ($d_{33}$) increased,
showing a peak value of 32 pC/N at $-$5 mol\%, and then decreased
with further K deficiency. The depolarization temperature ($T_d$)
was inversely related to $d_{33}$ and exhibited its lowest value of
272 $^\circ$C at $-$5 mol\% among the samples with various $x$.

국문 초록 (Abstract)

K과잉형 +1 mol\%부터 K부족형 $-$8 mol\%까지의
(Bi$_{0.5}$K$_{0.5+x}$)TiO$_3$의 유전 및 압전 특성에 대하여
조사하였다. 시편은 일반적인 고상 반응법으로 제조하였고, 제조한
시편의 상대밀도는 95 \% 이상이었다. X-ray 회절 패턴 분석결과, 제조한
시편은 정방정 상의 페로브스카이트 구조를 가지며, K가 부족해짐에 따라
2차상이 발견되었다. 그리고 BKT에 K가 부족해짐에 따라 압전상수
($d_{33}$)값은 $-$5 mol\%까지 증가하여 32 pC/N을 가졌으며, 그
이후로는 감소하였다. 탈분극온도 ($T_d$)는 압전상수 ($d_{33}$)값과는
반대로 K가 부족해짐에 따라 감소하는 경향을 보여 $-$5 mol\%에서 가장
낮은 272 $^\circ$C을 보였다.

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