스마트 구조물용 고성능 액추에이터 재료와 소자의 개발(Development of high-performance actuator materials and devices for smart structures)

전문가 제언

□ 본문에서는 하이브리드 소결법에 의한 압전 재료의 고성능화, 압전 시트의 개발, 코어가 없는 압전 파이버의 제조, 금속 코어를 가지는 압전 파이버의 제조, 경사형 압전 소자의 개발 및 압전 세라믹 구성체의 제조에 관하여 상세하게 소개하였으므로 압전 재료와 소자의 고성능화를 위한 연구 개발에 큰 도움이 될 것이다.

□ 종래의 압전 소자는 압전 재료의 층과 금속의 심(seam)층을 접착하여 제조하기 때문에 재료 특성이 크게 달라 변형 시에 접착면에 큰 응력 집중이 발생하고 접착제의 강도와 내구성이 낮았다. 그래서 본 자료에서는 내부 응력을 완화시킬 수 있는 경사형 압전 소자를 소개하였다. 재료 성분을 경사시켜서 제조한 굴곡형 압전 소자는 공진 주파수에 있어서 종래의 액추에이터보다 10배 이상의 내구성을 가진 것으로 판명되었다. 이에 대한 재료 개발에 관심을 기울여야 할 것이다.

□ 압전의 단결정은 높은 특성을 갖고 있지만 큰 단결정을 제조하는 것은 고가이기 때문에 곤란하였다. 또한 압전 다결정 세라믹은 가격은 낮지만 단결정보다 성능이 떨어진다. 따라서서 작은 단결정을 압전 세라믹 분말과 같이 모재(matrix)에 넣어서 하나로 소결해서 고성능 압전 세라믹 구성체를 제조하는 방법을 소개하였다. 세라믹의 모재에 단결정을 배치시켜서 세라믹보다 3배 이상의 발생력을 가지는 압전 세라믹 구성체를 제조할 수 있기 때문에 이에 대한 관심을 기울여야 할 것으로 생각된다.

□ 하이브리드 소결법, 압전 시트, 코어가 없는 압전 파이버, 금속 코어를 가지는 압전 파이버의 제조, 경사형 압전 소자 및 압전 세라믹 구성체의 제조 방법을 상세하게 제시하였으므로 스마트 구조물용 고성능 액추에이터 재료와 소자를 직접 생산하는 분야에서는 큰 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

저자

Jinhao QIU

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

52(605)

잡지명

일본항공우주학회지(A083)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

160~166

분석자

유*천

분석물

• 스마트 구조물용 고성능 액추에이터 재료와 소자의 개발.pdf [179,681 byte]

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