BiFeO3-BaTiO3 Method for preparing BiFeO3-BaTiO3 ceramics having improved piezoelectric and ferroelectric properties and lead-free piezoelectric ceramics prepared thereby

• Main Authors: KIM, DA JEONG, PARK, JIN SU, LEE, MYANG HWAN, KIM, WON JEONG, DO, DAL HYUN, SONG, TAE KWON, KIM, MYONG HO, KIM, SANG SU
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 07.06.2017
• Subjects: ELECTRICITY

본 발명은 (a) Bi0분말, Fe0분말, BaC0분말 및 Ti0분말을 포함하는 혼합 원료 분말을 준비하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 준비된 혼합 원료 분말을 이용해 성형체를 제조한 후, 940 내지 1100 ℃에서 소결하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)에서 얻어진 소결체를 냉각하는 단계를 포함하되, 상기 단계 (c)에서 447 내지 767 ℃ 미만의 온도 범위를 포함하는 구간에서는 급냉(quenching)을 수행하는 것을 특징으로 하는 BiFeO-BaTiO세라믹스의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 무연 압전 세라믹스의 제조방법은, 소결 후 940 내지 1100 ℃의 온도를 가지는 압전 세라믹스를 단시간(5 내지 30 분) 내에 20 내지 30 ℃의 온도로 급속히 냉각할 수 있도록 구성하여, BiFeO가 불안정한 상을 나타내는 447 내지 767 ℃ 미만의 온도 범위를 단시간에 회피함으로써, 세라믹스 내의 격자 뒤틀림이 형성되어 누설 전류가 감소하는 특성을 나타내고, 망간 또는 구리를 소결조제로 사용하지 않고도 높은 상전이 온도와 압전성을 나타내는 효과가 있다.