KR20210017337A - A mixture for the production of the piezoelectric element with high sensing ability - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적은 진동이나 소리에도 반응이 가능한 고감도 압전소자에 관한 기술이다.The present invention relates to a high-sensitivity piezoelectric element capable of responding to a small vibration or sound.
기존의 압전소자와 달리 아주 미세한 진동이나 낮은 주파수의 소리에도 반응하여 압전효과(Piezo-electric effect)를 지닌 새로운 압전소자 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a new piezoelectric device technology having a piezo-electric effect by responding to very minute vibrations or low-frequency sound, unlike conventional piezoelectric devices.
압전효과는 결정구조를 가진 재질 내에서 기계적-전기적 상태 사이의 상호작용을 통해 나타나는 것으로 설명할 수 있다. 즉, 해당 재질에 기계적 변화(압축 혹은 인장)를 주면 전기적인 신호가 발생하고, 거꾸로 전기적인 신호를 가하면 기계적인 변화가 발생하는 것이다. 이 때, 전자를 1차 압전효과라 부르며, 후자를 2차 압전효과 혹은 역압전효과라 부른다. 각각은 기계적 에너지를 전기 에너지로, 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 것이라 볼 수 있다.The piezoelectric effect can be explained as appearing through the interaction between mechanical-electrical states in a material having a crystalline structure. That is, when a mechanical change (compression or tension) is applied to the material, an electrical signal is generated, and when an electrical signal is applied backwards, a mechanical change occurs. At this time, the former is called a primary piezoelectric effect, and the latter is called a secondary piezoelectric effect or reverse piezoelectric effect. Each can be viewed as converting mechanical energy into electrical energy and electrical energy into mechanical energy.
수정, 전기석 등과 같이 압전효과를 나타내는 소자를 압전소자라 하는데, 압전소자는 매우 다양한 분야에서 사용되고 있다. 압전소자가 가장 먼저 사용된 것은 1917년 1차 대전 중 프랑스의 과학자들에 의해 개발된 초음파 잠수함 탐지기이다. 먼저 초음파 신호를 탐지기에서 발생시키고, 이 신호가 잠수함 등 수중물체에 부딪쳤을 때, 되돌아오는 신호를 탐지하기 위하여 얇은 석영결정을 압전소자로 사용하였다. 이후, 이러한 압전소자의 응용은 폭발적으로 증가하기 시작하였다.Devices that exhibit piezoelectric effects such as quartz and tourmaline are called piezoelectric devices, and piezoelectric devices are used in a wide variety of fields. The first piezoelectric element used was an ultrasonic submarine detector developed by French scientists during World War I in 1917. First, an ultrasonic signal is generated by a detector, and when the signal hits an underwater object such as a submarine, a thin quartz crystal is used as a piezoelectric element to detect the return signal. Since then, applications of such piezoelectric devices have begun to increase explosively.
가장 잘 알려진 응용분야는 전기 라이터이다. 라이터를 켜기 위해, '딸깍' 하고 엄지로 스프링버튼을 누르면, 라이터 내부의 작은 망치가 압전소자를 때리게 된다. 이때 압전소자에서 발생한높은 전압의 전기가,미리 만들어 둔 전기회로 내 작은 간극에 스파크(spark)를 발생시킨다. 이 스파크를 이용해가스를 점화시키는 것이 전기 라이터의 원리이다.The most well-known application is electric lighters. To turn on the lighter,'click' and press the spring button with your thumb, and a small hammer inside the lighter strikes the piezoelectric element. At this time, the high voltage electricity generated from the piezoelectric element generates a spark in a small gap in the electric circuit made in advance. Using this spark to ignite gas is the principle of electric lighters.
또 다른 응용의 예로 신호를 받아들이는 센서가 있다. 압전소자는 음파 형태의 압력신호를 감지하여 전기신호를 발생시킬 정도로 정밀하고 민감한 반응을 나타낸다. 이를 이용하여 음성신호를 전기적 신호로 변환시켜주는 센서 즉, 마이크의 제작이 가능하다. 또한, 앞서 언급한 군사용 음파탐지 센서에의 적용도 가능하며, 더 나아가 의료용 혹은 산업용 비파괴검사(Non-destructive testing) 센서에도 적용이 가능하다.Another application example is a sensor that accepts signals. The piezoelectric element senses a pressure signal in the form of a sound wave and exhibits a precise and sensitive reaction enough to generate an electric signal. By using this, it is possible to manufacture a sensor that converts a voice signal into an electrical signal, that is, a microphone. In addition, it can be applied to the aforementioned military sonic detection sensor, and furthermore, it can be applied to medical or industrial non-destructive testing sensors.
한편, 최근에는 압전폴리머(압전성고분자, piezoelectric polymer) 생성이 가능해져서 국내에서는 서두에서 언급한 투명한 압전필름 제조가 이루어지고 있으며, 1차, 2차 압전효과를 이용해 각각 마이크와 스피커 효과를 얻을 수 있는 제품도 개발되어 실용화되고 있다.On the other hand, in recent years, piezoelectric polymers (piezoelectric polymers) have been produced, so in Korea, the transparent piezoelectric film mentioned at the outset is being manufactured, and microphone and speaker effects can be obtained using the first and second piezoelectric effects, respectively. Products have also been developed and are being put into practice.
1차 압전효과는 1880년 피에르 퀴리(Pierre Curie, 1859~1906), 자크 퀴리(Jacques Curie, 1856~1941) 형제에 의해서 알려지게 된다. 퀴리형제는 어떤 물질에 온도변화가 생기면 전기가 발생하는 것에 착안하여 몇가지 물질에서 전기적인 신호를 실험적으로 발생시키는 데 성공했다. 이것으로 압전효과가 비로소 세상에 알려지게 된 것이다. 하지만, 그들은 역압전 효과를 예측하지는 못했다.The primary piezoelectric effect became known in 1880 by the brothers Pierre Curie (1859-1906) and Jacques Curie (1856-1941). The Curie brothers succeeded in experimentally generating electrical signals from several substances, focusing on the generation of electricity when a temperature change occurs in a substance. With this, the piezoelectric effect became known to the world. However, they did not predict the reverse piezoelectric effect.
이는 1881년 가브리엘 리프만(Gabriel Lippmann, 1845~1921)에 의해 수학적으로 추론되게 된다. 그리고 이어서 다시 퀴리 형제에 의해 압전결정의 전기신호에 의한 변화값이 산출적으로 계산 가능해진다.약 30년 후인 1910년에 이르면, 압전결정이 20여 종의 재료결정학적 분류에 따라 나눠지게 되며, 이들 분류에 기초한 압전상수(piezoelectric constant)도 도출되었다.This was mathematically inferred by Gabriel Lippmann (1845-1921) in 1881. Then, again by the Curie brothers, the change value due to the electrical signal of the piezoelectric crystal can be calculated computationally. About 30 years later, 1910, the piezoelectric crystal is divided according to about 20 kinds of material crystallographic classifications. Piezoelectric constants based on these classifications were also derived.
결정 구조를 가진 소재 중에는 분자구조상 혹은 결정 격자구조상 전기쌍극자를 가진 물질이 있다. 자연계의 대부분의 물질은 전체적으로 양의 전하량과 음의 전하량이 같기 때문에 전기적으로 중성을 나타낸다. 그러나 결정구조의 단위로 볼 때는 양의 전하와 음의 전하의 위치가 약간 어긋나 있어, 원자나 분자 단위에서 그 주변에 전기장을 형성시키는 경우가 있는데 이를 전기쌍극자(electric dipole)이라고 한다.Among the materials having a crystal structure, there are materials having an electric dipole in the molecular structure or crystal lattice structure. Most substances in nature are electrically neutral because they have the same amount of positive and negative charges as a whole. However, in terms of the unit of the crystal structure, the positions of the positive and negative charges are slightly shifted, so there are cases where an electric field is formed around the atomic or molecular unit, which is called an electric dipole.
전기쌍극자를 가진 재료에 물리적인 외부응력(external stress)을 주었을 때에는 결정을 구성하는 분자 간 혹은 이온 간 상태변화가 발생한다. 재료가 힘을 받으면 결정 구조가 찌그러지면서 전기쌍극자의 크기(전기쌍극자 모멘트)의 변화를 일으켜 주변의 전기장이 바뀌게 되는 것이다.When physical external stress is applied to a material with an electric dipole, a change in state occurs between molecules or ions constituting the crystal. When a material is subjected to force, the crystal structure is distorted, causing a change in the size of the electric dipole (electric dipole moment), which causes the electric field around it to change.
이와 같은 원리를 통해 압전소자에 연결된 전기회로에는 양 또는 음의 전기가 발생한다(1차 압전효과). 또한 이와 반대로 압전소자 회로에 전기를 가하면 외부의 전기적 인력 혹은 척력에 의해 전기쌍극자가 변화하게 되는데, 이는 궁극적으로 압전소자의 물리적인 변형(deformation)을 불러오게 되면서 역압전효과를 일으키게 된다(2차 압전효과).Through this principle, positive or negative electricity is generated in the electric circuit connected to the piezoelectric element (primary piezoelectric effect). In addition, on the contrary, when electricity is applied to the piezoelectric element circuit, the electric dipole changes due to external electric attraction or repulsion, which ultimately leads to a physical deformation of the piezoelectric element, resulting in a reverse piezoelectric effect (secondary piezoelectric effect). Piezoelectric effect).
압전소자는 마이크로 고정밀 모터, 잉크젯 프린터의 분사기, 디젤 자동차의 연료 분사기, 액스레이 셔터 등 소형의 정밀기계와 관련된 산업전반에 다양하게 활용되고 있다. 측정이 어려운 미세한 변형을 측정과 기록이 쉬운 전기신호로 바꿔주고, 이와는 반대로 눈에 보이지 않는 전기력을 원하는 만큼의 정밀한 물리력으로 변환시켜주는 압전소자는 앞으로도 그 응용분야가 계속 넓어질 것으로 예상된다.Piezoelectric elements are used in a variety of industries related to small precision machinery such as micro high-precision motors, injectors for inkjet printers, fuel injectors for diesel vehicles, and accelerator shutters. Piezoelectric devices that convert minute deformations that are difficult to measure into electrical signals that are easy to measure and record, and, on the contrary, convert invisible electrical forces into precise physical forces as desired, are expected to continue to expand their application fields in the future.
압전소자에 대해 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.A detailed look at the piezoelectric element is as follows.
어떤 종류의 결정체는 어떤 방향에서 힘을 받으면 물질 내부의 전하가 이동하고 중화상태가 깨어져 양의 전하를 갖는 부분과 음의 전하를 갖는 부분으로 나누어진다. 이러한 유전 분극현상은 1880년 프랑스의 물리학자 퀴리에 의해서 발견되어 압전효과라 불리워지고 있다. 압전효과는 응력에 비례하여 전계를 발생할 때의 양효과, 전계에 의해 일그러짐이 생길 때를 역효과라 구별하며, 반드시 상반한다. 모든 결정은 32종의 결정계로 분류되고 그 중에서 대칭의 중심을 가지지 않는 20종의 결정계가 압전효과를 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러한 결정에서 막대상, 박판상의 결정편을 따낸 다음 적당한 전극을 배려해서 교류 전계를 가하면 인가전계와 같은 주파수 외력이 발생하고, 전계의 주파수가 결정편의 탄성진동 고유주파수에 일치한 경우에는 결정편은 공진하여 크게 진동한다. 압전기 진동자는 이 성질을 이용한 것이다.In certain types of crystals, when a force is applied from a certain direction, the charge inside the material moves and the neutralization state is broken, and it is divided into a positively charged part and a negatively charged part. This dielectric polarization phenomenon was discovered in 1880 by French physicist Curie and is called the piezoelectric effect. The piezoelectric effect is classified as a positive effect when an electric field is generated in proportion to the stress, and an adverse effect when a distortion occurs due to an electric field, and they are always opposite. All crystals are classified into 32 types of crystal systems, and among them, 20 types of crystal systems that do not have a center of symmetry are known to cause the piezoelectric effect. In such a crystal, when a rod-shaped or thin-plate-shaped crystal piece is picked out and an AC electric field is applied with consideration to an appropriate electrode, an external force with the same frequency as the applied electric field is generated. It resonates and vibrates greatly. Piezoelectric vibrators use this property.
압전효과는 전기와 일그러짐의 변환을 안정하게 하는 트랜스듀서로 이용된다. 특히 수정, 로셀염, 치탄산 바륨은 압전효과를 현저하게 나타내므로 양효과로서 픽업, 마이크폰, 인디케이터 등에, 또 역효과로는 수화기, 확성기, 초음파 발생기, 공진자 등에 응용된다. 하지만 기존의 압전소자는 감지능력이 낮아 높은 압력에 반응하기 때문에 미세한 진동이나 소리에는 반응하지 못해, 전기발전에 활용하는데 한계를 지니고 있다.The piezoelectric effect is used as a transducer to stabilize the conversion of electricity and distortion. In particular, crystals, Rossell salts, and barium citrate have a remarkable piezoelectric effect, so they are applied to pickups, microphones, indicators, etc. as positive effects, and to handsets, loudspeakers, ultrasonic generators, resonators, etc. However, conventional piezoelectric devices have a low sensing ability and thus respond to high pressure, so they cannot respond to minute vibrations or sounds, and thus have limitations in their use for electric power generation.
요컨대, 기존의 압전소자는 발전용으로 사용하기 위해, 높은 진동이나 압력이 필요하기 때문에 낮은 진동과 압력에서는 전기발전이 어려운 것이 부인할 수 없는 사실이다. 이로인해 압전소자의 다양한 발전분야에의 응용이 어려운 것이 사실이다.In short, it is undeniable that electric power generation is difficult at low vibration and pressure because the existing piezoelectric element requires high vibration or pressure in order to use it for power generation. It is true that it is difficult to apply piezoelectric elements to various power generation fields.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 낮은 진동이나 소리에도 반응하여 전기를 생산할 수 있는 고성능, 고감도, 고기능성 압전소자에 관한 새로운 기술이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and is a new technology related to a high-performance, high-sensitivity, and high-functional piezoelectric device capable of generating electricity in response to low vibration or sound.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 "퍼거소나이트, 애플라이트, 근청석, 홍주석" 를 80-120nm 사이즈의 나노 크기로 제조한 다음, 이를 일정한 비율로 혼합하여 혼합조성물을 구성하도록 한다. 이를 통하여 압전소자를 제조함으로써 압전효과를 극대화할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention prepares "pergusonite, applelite, cordierite, red tin" in a nano size of 80-120nm, and then mixes them in a certain ratio to form a mixed composition. Through this, the piezoelectric effect can be maximized by manufacturing a piezoelectric element.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 "고감도 압전소자 제조를 위한 혼합조성물"은 낮은 진동이나 소리에도 반응하여 전기에너지 생산이 가능하다. 소리에도 반응하여 압전효과를 거둘 수 있기 때문에, 도로 및 공사현장 등 다양한 소음현장에서 소리를 에너지로 전환하는데 활용할 수 있다. 낮은 소리에도 반응할 수 있기 때문에 소리를 전기로 전환하는 신재생에너지 기술분야에 적용가능하며, 낮은 진동 및 주파수에도 압전효과를 거둘 수 있기 때문에, 다양한 산업현장이나 가정 내에서 발전용으로 활용이 가능하다.As described above, the "mixed composition for manufacturing a high-sensitivity piezoelectric device" according to the present invention can produce electric energy by reacting to low vibration or sound. Since it can respond to sound and achieve a piezoelectric effect, it can be used to convert sound into energy in various noise sites such as roads and construction sites. Since it can respond to low sound, it can be applied to the field of renewable energy technology that converts sound into electricity, and it can be used for power generation in various industrial sites or homes because it can achieve piezoelectric effects even at low vibration and frequency. Do.
본 발명에 의한 "고감도 압전소자 제조를 위한 혼합조성물" 을 구현하기 위한 혼합조성물은 "퍼거소나이트, 애플라이트, 근청석, 홍주석" 으로 구성되어 지며, 이에 대한 구체적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.The mixed composition for realizing the "mixed composition for manufacturing a high-sensitivity piezoelectric device" according to the present invention is composed of "pergersonite, applelite, cordierite, red tinstone", and detailed contents thereof are as follows.
퍼거소나이트(Fergusonite)는 다양한 희토류원소와의 복합 산화물로 이루어진 정방정계의에 광물이다. 때로는 이트륨, 에리븀, 탄탈럼을 포함하기도 한다. 주석의 사광(砂鑛) 중에서 지르콘과 함께 또는 페그마타이트 속에서도 산출된다. 영국의 정치인이자 광물 수집가인 로버트 퍼거슨(1767~1840)의 이름에서 광물의 이름을 따왔다. 화학성분은 (Ce,La,Nd)NbO4이다. 일반적으로 복잡한 화학조성을 가지며 이트륨·에리븀·탄탈럼이 주성분이며 우라늄·세륨족희토류를 함유하고, 때로는 물·헬륨을 함유하기도 한다. 방사성이 있다. 주상 또는 추상(錐狀) 결정을 이루는데, 특히 기둥의 선단에 비슷한 방향으로 발달한 추면(錐面)을 가지는 것이 특징이다. 그 밖에 작은 괴상·입상을 이룬다. 쪼개짐은 분명하지 않고 단구(斷口)는 패각상(貝殼狀)에 가깝다. 신선한 파면은 흑갈색으로 지방광택 또는 금속광택이 강하지만 표면은 광택이 없다. 불투명하지만 얇은 조각은 빛을 통과시킨다. 주석의 사광(砂鑛) 중에서 지르콘과 함께 산출되기도 하고 페그마타이트 속에서 소량이 산출되기도 한다.Fergusonite is a tetragonal e-mineral composed of complex oxides of various rare earth elements. Sometimes it contains yttrium, erybium, and tantalum. It is also produced with zircon or in pegmatite among streams of tin. The mineral is named after the English politician and mineral collector Robert Ferguson (1767-1840). The chemical composition is (Ce,La,Nd)NbO4. In general, it has a complex chemical composition and is mainly composed of yttrium, erybium, and tantalum, and contains uranium, cerium family rare earths, and sometimes water and helium. It is radioactive. It forms a columnar or abstract crystal, and is particularly characterized by having a vertebral surface that develops in a similar direction at the tip of the column. In addition, it forms a small oddball and a figurine. The cleavage is not clear, and the dangu is close to the shell of the shell (貝殼狀). Fresh fractured surface is dark brown with strong local or metallic luster, but the surface is not glossy. Opaque, but thin pieces let light through. It is produced with zircon in tin streams, and a small amount in pegmatite.
애플라이트(Aplite)는 심성암의 마그마 분화에 의해 생긴 암석으로 반화강암이라고도 한다. 칼륨장석과 석영이 주성분이고 산성의 사장석과 흑운모, 백운모도 포함되어 있다. 유색 광물이나 철분이 적은 것은 도자기의 원료로 사용된다.Aplite is a rock formed by magma eruption of psychic rocks and is also called semi-granite. Potassium feldspar and quartz are the main components, and acidic plagioclase, biotite, and muscovite mica are also included. Colored minerals and less iron are used as raw materials for ceramics.
반화강암이라고도 한다. 대체로 화강암 속이나 그 근처의 암석 속에 암맥을 이루는 세립의 흰 반심성암이다. 세밀한 화강암과 비슷하나, 화강암보다는 산성이 더하다. 애플라이트는 심성암마다 있으나, 특히 화강암애플라이트가 많다. 주로 칼륨장석과 석영으로 되어 있으며, 그 밖에 산성의 사장석과 흑운모 ·백운모도 포함되어 있다. 유색 광물이나 철분이 적게 함유된 것은 도자기의 원료로 사용된다.Also called semi-granite. In general, it is a fine-grained white semi-psychotic rock that forms a dyke in or near granite. Similar to fine granite, but more acidic than granite. There are applelites for each deep rock, especially granite applelites. It is mainly composed of potassium feldspar and quartz, and in addition, acidic plagioclase, biotite and muscovite mica are also included. Those containing less colored minerals or iron are used as raw materials for ceramics.
근청석(Cordierite / Kordierit)은 담청, 녹청, 회청, 자주색을 띠는 사방정계에 속하는 규산염광물이다. 화학성분은 Mg2Al4Si5O18이다. 굳기는 7.5, 비중은 2.5~2.78이다. 짧은 주상결정(柱狀結晶)을 나타내는데, 괴상(塊狀) 또는 입상(粒狀)을 이루는 것도 많으며, 투입쌍정(透入雙晶)의 결과로 의육방정계(擬六方晶系)를 나타내는 것도 많다. 저온에서 생성된 함수근청석(含水菫靑石)과 고온에서 생성된 무수근청석(無水童靑石)이 있다. 담청색·녹청색·회청색·자주색 등이며, 투명 또는 반투명이다. 유리광택 또는 지방광택이 있다. 현미경으로 관찰하면 다색성(多色性)이 강하며, 아름다운 것은 장식용이 된다. 접촉변성작용 또는 비교적 압력이 낮은 광역변성작용을 받은 이질암(泥質岩) 속에서 널리 산출되며, 흑운모 ·규석류석 ·직섬석 등과 공존한다. 화산암이나 페그마타이트에서도 발견되며, 드물게는 안산암에서 반정상(斑晶狀) 결정으로서 산출된다.Cordierite (Kordierit) is a silicate mineral belonging to the orthorhombic system with a light blue, cyan, gray blue, and purple color. The chemical composition is Mg2Al4Si5O18. Hardness is 7.5, specific gravity is 2.5-2.78. It represents a short columnar crystal, many of which form a lump or granular shape, and one that shows a pseudo-hexagonal system as a result of the input twin. many. There are hydrous geuncheongseok (含水菫靑石) produced at low temperature and anhydrous geuncheongseok (無水童靑石) produced at high temperature. It is light blue, green blue, gray blue, purple, etc. It is transparent or translucent. There is a glass gloss or a fat gloss. When observed with a microscope, polychromaticity is strong, and beautiful things are used for decoration. It is widely calculated in heterogeneous rocks that have undergone contact metamorphism or regional metamorphism with relatively low pressure, and coexist with biotite, silicate, and straight sesame. It is also found in volcanic rock or pegmatite, and is rarely found in andesite as semi-normal crystals.
홍주석(Andalusite)은 장미분홍색 또는 적갈색을 띠며 감람석과 같은 결정구조를 가지는 사방정계에 속하는 규산염 광물이다. 스페인 안달루시아 지방에서 최초로 발견되어 안달루사이트 (Andalusite)라고 명명된 광물로 지각에 많이 함유된 알루미늄, 산소, 규소로 이루어진 규산염 광물의 하나로 화학성분은 Al2SiO5이며 사방정계의 결정구조를 가진다. 결정구조에 따라 주상결정을 나타내며, 남정석, 규선석과 성분은 같지만 구조가 다른 동질이상이다. 홍주석의 굳기 7.5, 비중 3.1~3.2이다. 홍주석은 이름 그대로 붉은 계열색 (장미분홍색 혹은 적갈색)을 띠며 거의 불투명하지만 드물게 투명한 결정도 나타난다. 조흔색은 광택이 없는 백색이지만, 경우에 따라 유리 광택을 가지며 완전한 쪼개짐(cleavage)을 보인다. 변종으로 검은 탄소 분자가 십자 모양으로 배열되어 있는 경우에 공정석(chiastolite)이라고 명명한다. 기본적인 구조가 같기 때문에 홍주석과 거의 동일한 물리적 성질 (굳기, 비중, 쪼개짐)을 가진다. 여기서 풍화가 되면 백운모로 변질된다.Andalusite is a silicate mineral belonging to the orthorhombic system with a rose pink or reddish brown color and a crystal structure like olivine. It is a mineral named Andalusite, first discovered in Andalusia, Spain. It is a silicate mineral composed of aluminum, oxygen, and silicon, which is highly contained in the crust. Its chemical composition is Al2SiO5 and has an orthorhombic crystal structure. Represents columnar crystals according to the crystal structure, and has the same composition as Namjeongseok and Silicate, but has a different structure. The hardness of Juseok Hong is 7.5, and the specific gravity is 3.1~3.2. As the name suggests, the red tin stone has a reddish color (rose pink or reddish brown) and is almost opaque, but rarely transparent crystals appear. The streak color is matte white, but in some cases it has a glassy luster and shows complete cleavage. As a variant, when black carbon molecules are arranged in a cross shape, they are called chiastolite. Since the basic structure is the same, it has almost the same physical properties (hardness, specific gravity, and splitting) as red tin. When weathering here, it turns into muscovite mica.
지하 심부에서 형성되는 심성암에 포함된 페그마타이트 속에서 사파이어와 같이 산출된다. 또한 결정편암이나 접촉변질작용을 받은 점판암 속에서 근청석과 같이 산출되기도 한다. 특히 접촉변질작용을 받은 경우에 대부분이 일정한 검은색 탄소질 물질을 포함하고, 기둥의 단면은 중심이 비어 있는 십자무늬를 나타내며, 공정석(空晶石)이라고 불린다. 투명한 결정의 경우, 연마하여 하급 보석으로 사용된다. 여러 지역에서 산출되지만 보석급의 결정은 스페인, 브라질, 스리랑카에서 이뤄진다. 주로 "귀금속, 점화플러그, 정유장비, 선박용 보일러, 유리제조, 절연체, 용접용 코팅, 전기자기, 브레이크 라이닝 몰타르" 등으로 활용된다.It is produced like sapphire in pegmatite contained in psychic rocks formed in the deep underground. It is also produced as cordierite in crystalline schist or slate that has undergone contact deterioration. In particular, when subjected to contact alteration, most of them contain a certain black carbonaceous material, and the cross section of the column shows a cross pattern with an empty center, and is called eutectic stone. In the case of a transparent crystal, it is polished and used as a lower gem. Although it is produced in several regions, the determination of the bail level is made in Spain, Brazil and Sri Lanka. It is mainly used for "precious metals, spark plugs, oil refining equipment, ship boilers, glass manufacturing, insulators, welding coatings, electromagnets, brake lining mortar", etc.
위에서 언급한 물질들로 구성된 "고감도 압전소자 제조를 위한 혼합조성물" 을 구현하기 위한 혼합조성물의 구성비를 살펴보면 [표 1] 과 같다.[Table 1] shows the composition ratio of the mixed composition for realizing the "mixed composition for manufacturing a high-sensitivity piezoelectric element" composed of the above-mentioned materials.
상기한 구성비는 반복 실험을 통하여 가장 적합한 황금비를 찾아낸 결과이다.The above composition ratio is the result of finding the most suitable golden ratio through repeated experiments.
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