티탄산바륨(BaTiO3) 고상반응법 합성 실험입니다. 재료과학실험

목차

Ⅰ. 실험 목표

Ⅱ. 실험 이론
1. 분자량을 이용한 몰분율과 그램 수 계산방법
2. weighing
3. Ball milling
4. Drying

Ⅲ. 실험 방법
1. Weighing 공정
2. Ball milling 공정
3. Drying 공정
4. Calcination 공정
5. Forming 공정
6. Sintering 공정
7. Characterization 공정 (XRD측정과 SEM측정)

Ⅳ. 실험 결과
1. XRD 결과
2. SEM 결과

Ⅴ. 결론 및 토의

Ⅵ. 참고문헌

본문내용

1. 실험목표
BaTiO3 세라믹체를 세부공정을 통해 합성하고 구조를 분석, 관찰한다.

2. 실험이론
2.1. 분자량을 이용한 몰분율과 그램 수 계산방법
BaCO3 + TiO2 → BaTiO3 + CO2 의 반응식을 바탕으로 15g의 BaTiO3를 만들기 위해서 BaCO3 와 TiO2 가 각각 몇 g이 필요한지 계산 한다.
BaCO3 와 TiO2의 분자량을 구하기 위해 원소 주기율표를 이용하여 각각 원자의 원자량을 더해 각각의 분자량을 구한다.
- BaCO3 : 바륨(137.327) + 탄소(12.011) + 산소3개(47.9982) = 197.3362g/mol
- TiO2 : 타이타늄(47.88) + 산소2개(31.9988) = 79.866g/mol
15g에 각각의 BaCO3의 몰분율과 TiO2의 몰분율을 곱해 필요한 g수를 구한다.
2.2 weighing
2.2.1 실험기구
① 전자저울 : 직사광선, 부식성 가스 등을 피하며, 일광이 들지 않고, 건조하고 온도 변화가 적은 장소에 바닥이 평평하고 고정된 곳에 수평으로 설치한다. 저울의 영점을 맞추고 질량 측정을 한다. 이 때 유산지를 얹은 후 영점을 조절해야 시료만의 무게를 측정할 수 있다.
② 유산지 : 유산지는 황산지라고도 하며, 진한 황산 용액으로 처리한 종이이다. 이 종이위에 고체 시료를 올려놓으면 기름성분 때문에 시료의 수분에 변화도 없고, 산 성분 때문에 유지분의 변화가 없는 특성이 있으며 다른 종이에 비하여 무게 변화가 없으므로 시료를 정밀 칭량 하는데 오차 발생을 방지하기 위하여 유산지를 쓴다. 일종의 기름종이로 일정량의 수분에 닿았을 때 기름성분 때문에 물을 잘 흡수하지 않아 쉽게 찢어지지 않는다.
③시약스푼 : 고체 시료를 옮겨 담는데 쓰인다. 옮겨 담는 시료가 바뀔 때 마다 깨끗이 닦아주어야 한다.
2.2.2 전자저울 사용 시 주의점
유산지를 올려놓은 후 영점을 맞춤에 주의해야 한다.

참고자료

· http://www.greennics.com/2012/bbs_form/download.html?code=gn_pds&name=%B3%AA%B3%EB%BA%D0%BB%EA%C0%CC%B6%F5_1347010054.pdf (ball milling 습식/건식 설명자료)
· http://cafe.naver.com/ceramics/10056 원자량표(네이버 이미지)
· http://www.adtec.com/korean/products/press/anvil.html (일축가압성형기)
· http://www.koreaits.com/new/product/sub_main.htm?no=1 (XRD)
· http://www.happycampus.com/doc/11562867/ (하소) (드림플러스,전자저울 사용법)
· http://sinwontec.com/tech/tech4.html(Drying공정)
· http://en.wikipedia.org/wiki/Ball_mill
· http://www.softdisc.co.kr/xray.html (XRD 2.8.2)
· http://preview.britannica.co.kr/spotlights/nobel/list/b10b2139a.html(XRD2.8.3)
· http://www.softdisc.co.kr/xrda.html (XRD 2.8.4)
· https://www.kistec.or.kr/kistec/LIB/download2.asp?name=jusa_01.pdf(SEM)
· http://www.google.co.kr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CBwQFjAA&url=http%3A%2F%2Fcfile236.uf.daum.net%2Fattach%2F115FCF524D995B050AB005&ei=kxRXVcr4B4a4mwW0qIGICQ&usg=AFQjCNEJa9KFZULZg7SoCuRD_xZVKGiBtQ&sig2=vJdaV6fyntWsqr1ANBna8A&cad=rjt(세라믹 제조 공정)
· http://en.wikipedia.org/wiki/Sintering(Sintering)