[재료공학실험]BaTiO3 세라믹스의 제조 및 전기적 성질의 측정

소개

실험 내용은 다음과 같다.
실험 1. 원료분말의 칭량과 혼합 (칭량, 혼합, 건조)
실험 2. 원료 혼합물의 하소(calcination)
실험 3. X선 회절을 이용한 상 분석(phase analysis)
실험 4. 티탄산바륨 분말의 성형
실험 5. 티탄산바륨의 소결
실험 6. 밀도 측정
실험 7. X선 회절을 이용한 상 분석(phase analysis)
실험 8. 소결체의 전기적 특성 측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 방법
3. 실험 결과

본문내용

1. 실험 목적
가. 실험 목표
티탄산바륨은 높은 유전율을 가지며, 실온부근에서 강유전성을 보이는 페로브스카이트(Perovskite) 구조의 물질이다. 티탄산바륨은 세라믹 콘덴서, 압전트랜스, 필터, 세라믹 스피커 등에 넓게 응용되고 있다. 또한 첨가물을 넣어 큰 양(+)의 온도계수를 가진 반도체인 PTC (Positive Temperature Coefficient) 소자로 안정성이 높은 히터로 제조되고 있다. 본 실험에서는 고상반응에 의해 티탄산바륨을 합성하고, 이의 소결체를 제작하여 전기적 성질을 측정하고, 이와 함께 X선 회절분석과 미세구조 관찰에 대한 경험을 쌓는 것을 목적으로 한다.

< 중 략 >

바. 실험 5. 티탄산바륨의 소결
1) 실험 재료
전기로, 집게, 내화물 평판(or 내화벽돌), 캘리퍼스, sand paper #1000
2) 실험 과정
① 결합제를 제거한 pellet을 1200℃ ～ 1400℃에서 3시간 동안 유지하여 소결시킨다.(승온속도 : 200～300℃/1hr, 냉각 : furnace cooling)
② 전기로를 600℃까지 냉각한 후 시료를 꺼내어 공기 중에서 냉각시킨다.
③ 소결된 pellet의 크기와 무게를 측정하여 선 수축률과 대략적인 상대밀도를 산출한다.
④ 소결한 pellet의 표면의 요출을 sand paper로 정형하여 크기와 무게를 다시 한 번 측정한다.

사. 실험 6. 밀도 측정
1) 실험 과정
① 소결 후 시편들을 데시게이터에 보관한다.
② 각시편의 표면에 연필로 시편번호를 표시한 후 건조무게를 측정한다.
③ 시편을 증류수에 담근 후 3시간이상 끓이고 상온으로 냉각하여 물속에서 24시간이상 보관한다. 이 때 항상 시편이 물속에 잠긴 상태가 되도록 주의한다.
④ 각시편의 물속에서의 무게를 측정한다.
⑤ 각 시편을 물속에서 꺼내어 표면을 젖은 수건으로 닦아 표면의 물기를 제거한 후 무게를 측정한다. 이 때 표면의 물기만 제거하고 개 기공속의 물기는 빨려나오지 않도록 주의한다.

참고자료

· 없음