산업기술종합연구소 세라믹스 연구부문 기능복합 분체연구그룹은 새로운 타입의 무연 압전 세라믹스 재료를 개발했다. 티탄산 비스마스 나트륨~티탄산 바륨(BNT-BT)계에 제3성분으로서 티탄산 스트론티움(SrTi O3)을 더한 BNT-BT-ST계로, 원료 원가가 싸고 게다가 지금까지 개발되어 있던 무연 압전 세라믹스 재료와 같은 압전 특성을 나타낸다. 앞으로 더욱 압전특성의 향상을 꾀하여 실용화를 지향한다. 압전 세라믹스 재료로 사용되고 있는 PZT는 산화납을 포함하고 있다. 따라서 무연재료로서 페로브스카이트형 결정구조의 BNT계, 니오브산 칼륨계, 니켈티탄산 비스마스계 등의 개발이 진행되고 있다. BNT이외에는 소결시에 칼륨이 증발하거나 원료나 소결 원가가 비싸거나 하는 등의 문제가 있었다. 이번의 BNT-BT-ST계는 원료가 산화 비스마스, 탄산 나트륨, 탄산바륨, 탄산 스트론티움, 산화티타늄의 분말로 소량의 에타놀을 넣어 볼밀로 혼합한 후, 건조, 가소(假燒)하고 최종적으로 1200℃에서 소결. 원료는 모두 싸고 입수하기 쉽고 또 프로세스는 통상의 세라믹스 합성과 같다고 한다. 특성은 지름 방향의 전기기계결합계수(kp) 0.33으로, PZT계가 개발되었을 때의 수치에 미치지는 못하지만 두께 방향의 전기기계결합계수(kp)는 0.50으로 웃돌았다. d33미터로 계측한 압전정수는 141pm/V로 현재 보고되어 있는 무연압전 세라믹스 중에서는 가장 큰 것이었다. (CJ)