압전 세라믹스

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압전 세라믹스에 대한 보고서 자료입니다.

목차

압전 세라믹스

1. 압전 세라믹스(piezoelectric ceramic)란?
2. 특징과 응용
3. Piezoeletric Effect(압전 효과)
4. 세라믹 필터(ceramic filter)
5. Actuator

본문내용

자왜현상(Magnetostrictive Phenomena)과 같은 변환현상을 발견하고 현재의 압전 세라믹 소재를 이용한 제품 들로서 음향센서의 기원이 되었다.
마이크에 쓰이는 데 크리스탈 마이크로폰(Crystal Microphone)은 압전 크리스탈 로 제작, 진동판에서 소리의 진동이 전해진다. 무지향성에, 제한된 주파수 범위를 가지지만 튼튼하고 대량생산에 적합하기 때문에 가격이 싸서, 소형테이프 레코더 의 부속품으로서 대량으로 판매된다.
압전현상을 이용해 바이오 센서에도 응용하고 있다. 바이오센서(biosensor)란 효 소, 미생물, 항체, receptor, DNA probe 등의 생체물질(biological component) 을 전기적, 물리화학적 소자 (transducer)에 결합시키고, 측정대상물질 (target analyte)과의 반응으로부터 발생되는 전극활성물질이나 물리적인 변화를 전극에서 전기적인 신호로 감지하여 농도를 측정하는 장치를 말한다. 압전현상의 대표격인 Quartz crystal (수정 결정판) 은 표면에 외부 물질이 부착되면 표면밀도가 증가 하여 공진주기를 증가시키는데 이는 주파수의 감소를 의미하고 의미하는 바가 외 부물질량과 주파수 감소량이 비례한다는 점이다. 이 특성을 이용하여 항원과 항체 의 정상에서 비정상을 구별할 수 있는 측정센서가 되는 것이다.
4. 세라믹 필터(ceramic filter)
-세라믹에 의한 전파의 필터. 티탄산지르콘산납 Pb(Zr, Ti)O과 같은 강유전성물 질(强誘電性物質)의 분체를 소결하여 얻은 세라믹스에 강한 전기장을 걸어 분극 처리한 것은 압전성(壓電性)을 띠게 된다. 세라믹 압전체(壓電體)의 용도로는 압 전착화(壓電着火)·초음파발진·진동검출 등이 있는데 공진자(共振子)로서 사용 할 경우 특정한 주파수의 전파만을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 이것이 세라믹 필터이다. 그 밖에 최근에는 액체 여과에 사용되는 내식성이 좋은 알루미나·실 리카 등의 세라믹스 다공질체도 세라믹필터라 부르게 되었다. 술 등 발효·식품 공업에 사용된다.
5. Actuator
① 압전 actuator
-압전 재료는 압력이 가해졌을 때 전압을 발생하고, 전계가 가해졌을 때 기계적 인 변형이 일어나는 소자로서 기계적인 에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 기계적인 에너지로 상호변환이 가능하며 변환효율이 매우 높은 재료이다.(교류 전압을 사용한 경우에 진동에너지로 변화가능)
② 적층형 actuator
개요 -정밀한 위치제어나 큰 힘이 요구되는 용도에 적합.
사양 -변위량 : 20 ~ 100㎛
Force : 100 ~ 10,000 N
응답속도 : 50 usec
사용전압 : 50V ~ 1kV
공진주파수 : User 사양
외관 -User 사양
③ Bi-morph형 Actuator
개요 -큰 변위/적은 힘이 요구되는 용도에 적합.
사양 -변위량 : 2,500㎛ max.
Force : 5 N max.
응답속도 : 50 usec
사용전압 : 50V ~ 1kV
공진주파수 : User 사양
외관 -User 사양

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