서울과학기술대학교 신소재공학실험 최종보고서 티탄산바륨 고상합성

소개글

2019학년도 1학기 신소재공학실험(1) 중간대체 최종보고서 입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
1)고상 합성법
2)유전율
3)볼밀 (ball mill)
4)하소
5)소결
6)XRD (X-ray diffraction) 분석

3. 실험과정
1)합성
2)xrd 분석
3)sem 분석
4)유전상수 측정

4. 실험결과 및 고찰

본문내용

1. 실험목적
ⅰ) BaCO₃와 TiO₂의 혼합, 분쇄, 건조, 하소, 소결을 통해 BaTiO₃를 만들고 하소와 소결의 전후 차이점을 XRD 상분석 및 기공도와 밀도를 통해 비교한다.
ⅱ) 소결을 통해 얻은 BaTiO₃의 전기적 특성을 임피던스 측정기를 통해 관찰한다.

2. 실험이론
ⅰ) 고상 합성법
여러 가지 조성을 가진 세라믹 분말을 합성할 때 일반적으로 각 조성의 원소를 포함하는 산화물이나 탄산염 등의 분말을 배합, 혼합한 후 고온에서 반응시키는 방법이다.

ⅱ) 유전율
유전체란 dielectric 물질이고 전기장 안에서 극성을 지니게 되는 절연체이다. 전극판 사이의 정전용량을 증가시켜 유전체는 전극판의 양전하에는 음전하가 대전 되고 반대쪽에도 동일한 메커니즘이 발생한다. 분극의 종류로는 계면 분극, 쌍극자 분극, 이온 분극, 전자 분극이 있다. 이러한 분극들의 로 나타나며 (j는 복소수) 실수부는 비유전율, 허수부는 유전 손실을 나타낸다. 전계의 변화가 너무 빠를시, 즉 전계의 주파수가 높을 시 전계의 변화를 분극이 따라가지 못하고 이는 유전손실이 일어나지 않음을 의미한다. 반대의 경우로 전계의 변화가 너무 느릴 때, 즉 전계의 주파수가 낮을 때 전계의 변화를 분극이 잘 따라가 유전손실이 일어나지 않게 된다.

ⅲ) 볼 밀(ball mill)
기계적 에너지를 이용한 분말제조방법 중에 하나로 제조된 분말은 불규칙한 형상을 나타낸다. 회전하는 통속에 분말과 경도가 높고 마모속도가 낮은 볼을 넣어 이들 사이의 충돌로 인해 분말이 형성되는 공정이며 볼의 낙하에 의한 연속적 충돌에너지가 분말을 파쇄시켜 작아지게 된다. 여기서 볼 밀의 회전속도는 빠를수록 높은 에너지를 가해줄 수 있으나 임계속도보다 높아지면 볼이 원심력으로 인해 낙하가 불가능하다. 따라서 적절한 회전속도가 존재하는데 이는 통의 직경과 반비례한다. 이는 취성 분말에만 적용 가능하고 용기와 볼에서 나오는 불순물이 들어갈 수 있으며, 많은 시간이 요구된다.

참고 자료

없음