본 연구에서는 특수목적용 AE센서에 적용할 우수한 특성의 압전 세라믹스 조성을 개발하기 위하여 (1-y)BiScO₃-yPbTiO₃+0.2wt%Sb2O5 조성에 하소온도를 (x= 750℃, 770℃, 790℃, 810℃, 830℃) 변화시켜 압전 세라믹스를 제작하여 유전 및 압전 특성을 조사하였고 미세구조와 X-rd 패턴을 조사하였다.
하소온도별로 제작한 압전세라믹스의 압전 및 유전특성은 하소온도 x=770℃ 인 시편에서 유전상수(εr)는 1193, 압전상수(d₃₃)는 428pC/N, 전기기계결합계수(kp)는 0.577, 큐리온도(Tc) 420℃로 최적의 값을 나타내었다.
X-rd패턴 조사결과 시편에서 2차상이나 불순물상이 발견되지 않았고 순수한 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 보였다.
모든 시편이 삼방정계상(rhombohedral)과 정방정계상(tetragonal)이 공존하는 MPB(morphotropic phase boundary)상의 형성을 확인 하였다.
AE센서는 하소온도 770℃ 파우더로 각각의 압전 세라믹스를 두께 별(AE1=2mm, AE2=4mm, AE3=6mm)로 제작하여 감도특성을 측정하였다.
감도는 탄성파 측정법(ASTM 1106-86)을 이용하여 측정하였으며 FFT로 데이터를 처리하여 측정한 결과, AE센서(AE1, AE2, AE3)의 최고감도는 각각 65 dB, 74.43 dB, 81.96 dB를 나타내어 두께가 증가할수록 감도가 증가하였다.
본 연구는 특수목적용 AE센서에 큐리온도가 높은 BS-PT계열 압전 세라믹스로 제작된 AE센서의 상용화 및 응용가능성을 확인하였다.