재료공학실험I 실험 1. ZnO Varistor 결과보고서

소개

재료공학실험I 실험 1. ZnO Varistor 결과보고서입니다.
실험 후 자료분석과 필요한 질문들에 대한 자료를 조사하여 정리해두었으니 보고서 작성에 참고하세요.

목차

1. 실험결과
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 결과
획득한 J-E curve와 소결온도에 따른 ZnO varistor, ZnO+Bi2O3 Sb2O5 CoO Cr2O3 NiO MnO2 doping varistor(이하 첨가 varistor)의 미세구조 촬영결과는 아래와 같다. 미세구조는 SEM으로 촬영되었다.

Ⅱ. 토의
1) I-V curve 측정값을 소결체 제조 조건에 따라 정리하고 이 값이 변화하는 이유를 미세구조를 관찰한 내용을 중심으로 설명하시오.
실험결과로 제시된 curve는 J-E curve이지만 I-V curve와 물리적 의미는 동일하다. 따라서 대등하게 쓸 수 있다. 또한 다음과 같이 물리량을 정의하자.
의 경우, varistor ceramics에서 을 만족하는 값이며, 여기서 가 클수록, 이 작을수록 전기적 특성이 우수하다고 알려져 있다.
(본 실험에서는 대신 을 사용함)
curve를 보면 소결 온도가 높을수록 동일한 값에 대해 값은 작아짐을 확인할 수 있으며, 값 역시 소결 온도가 높을수록 작게 나타남을 볼 수 있다. 소결 온도별 , , 값을 표로 정리하면 다음과 같다.(curve의 식 등이 주어지지 않아서 정확하지 않을 수 있음)
이로부터 소결온도가 낮을수록 더 좋은 전기적 특성을 지님을 확인할 수 있다.
Varistor의 미세구조로 이 결과를 설명하여 보자. Fig 2~6을 보면 두 종류의 varistor 모두 소결 온도가 높을수록 grain의 크기가 커짐을 확인할 수 있다.

참고자료

· Ahmed Bouchekhlal and Farida Hobar, (2018) "Effect of sintering temperature on microstructure and nonlinear electrical characteristics of ZnO varistor"
· Dong Xu, Liyi Shi, Zhenhong Wu, Qingdong Zhong, Xinxin Wu, (2008) Microstructure and electrical properties of ZnO–i2O3-based varistor ceramics by different sintering processes"
· 홍연우; 하만진; 백종후; 조정호; 정영훈; 윤지선, (2018) "ZnO-Zn2BiVO6-Mn3O4 바리스터의 미세구조와 전기적 특성"
· Y. W. Ho ng, Y. B. Kim, J. H. Paik, J. H. Cho , Y. H. Jeong, J. S. Yun, and W. I. Park, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 30, 74 (2017)
· Y. W. Hong, Y. B. Kim, J. H. Paik, J. H. Cho, Y. H. Jeong, J. S. Yun, and W. I. Park, J. Sens. Sci. Technol., 25, 440 (2016)
· 박종로; 조욱; 박철재; 전상윤; 이종숙; 박찬, (2009) “Inversion boundary를 이용한 ZnO 바리스타 극성 제어”