[재료공학기초실험]고상법 분말합성 및 볼 밀링

소개

"[재료공학기초실험]고상법 분말합성 및 볼 밀링"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 전통적인 방법
2) 진보된 밀링법-고에너지밀
3) 볼밀링
4) 고상합성법
5) 분말합성
6) 급속 충방전용 Li _{14} Ti _{15} O _{12} 활물질

3. 실험 기구 및 시약
1) 실험 재료

4. 실험 방법
1) 실험 과정

5. 토의 사항
1) 리튬이차전지의 구조 및 용도
2) Batching 계산-출발물질의 질량 대비 얼마의 Li _{14} Ti _{15} O _{12} 를 제조할 수 있는가?
3) 분말의 고상합성법
4) 분산제를 첨가하는 이유
5) Milling을 하지 않거나 제대로 하지 않고 열처리 할 때 발생하는 문제점은?
6) Milling의 효과를 더 높일 수 있는 본인의 생각을 적으세요.
7) 결론

본문내용

1.1. 고상합성법
고상합성법이란 'Traditional Method' 이자 여러 가지 조성을 가진 세라믹 분말을 합성할 때 일반적으로 각 조성의 원소를 포함하는 산화물이나 탄산염 등의 분말을 배합,혼합한 후 고온에서 반응시키는 방법이다.
1.1.1. 고상합성법
고상반응에서 중요한 것은 반응체 입자 사이에 접촉하고 있는 장소로부터 반응이 시작하여 고체 내의 이온 또는 원자 확산에 의하여 진행하는 것이다. 고체간 반응에서 분말을 합성할 때에는 가능한 한 저온에서 단시간 내에 반응을 완결시키는 것이 중요하다.
그 이유는 고온에서 장시간 가열해버리면 반응체나 생성물의 입자가 성장하여 소결이 진행하므로 합성된 분말을 사용하여 소결하려는 경우 반응성이 저하되기 때문이다.
또한 서로 다른 출발 물질이 만나는 점에서 반응이 시작되므로 완전한 반응을 위해서는 ① 작은출발입자, ② 균일한 혼합, ③ 균일한 입자크기를 가져야한다.
1.1.2. 고상합성에서 출발입자의 크기 영향
고상반응을 빠른 시간에 끝내기 위해서는 작은 입자크기로 출발하는 것이 좋다. 입자의 크기가 작을수록 확산거리가 짧아지며 단위체적당 다른종류의 입자와 접촉이 증가하여 반응시점이 많아지기 때문이다. 큰 입자로 출발하게 되면 반응하는데 시간이 오래걸리기도 하기 때문에 입자의 크기는 작은편이 좋다.
1.2. 분말합성
1.2.1. 공침법(coprecipitation)
침전법의 일종으로써 2개 이상의 금속이온을 포함하는 세라믹스 조성의 합성시 이들 금속이온이 포함된 침전물 전구체가 동시에 균일하게 침전되도록 하는 처리법이다. 공침법의 장점은 용이하고 경제적이며 제조시 소성온도가 낮아서 제조하기 쉽고 한번에 다량 으로 생산할 수 있어 이용가치가 높다. 또 높은순도를 가져 오염도가 낮고 나노분말로 합성이 가능하다. 단점은 공정이 복잡하고 화학공정관리가 필요하여 세척,열처리가 필요하다.

참고자료

· 없음