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재료공학실험2(세라믹) 최종보고서

빤빤
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최초 등록일
2022.09.08
최종 저작일
2021.03
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소개글

"재료공학실험2(세라믹) 최종보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론적 배경
3. 실험 원리
4. 실험 방법
5. 결과 및 분석
6. 결론

본문내용

1. 실험 목적0
는 MLCC에 사용되는 대표적인 유전체 세라믹이다. Perovskite 구조는 큰 유전율을 갖고 있어 많은 에너지를 저장할 수 있으나 퀴리 온도보다 증가하면 tetragonal system이 cubic system으로 바뀌면서 분극을 일으키지 못하므로 온도 안전성을 높이기 위해 첨가제를 사용한다.
따라서 MLCC용 유전체로 사용되는 의 온도 안정성과 유전율을 향상시키기 위한 희토류 대체 첨가제인 의 조성과 공정(소결 조건)을 설계하고 유전, 절연 특성 평가 및 XRD, SEM 분석을 통해 소결 조건과 조성에 의한 효과 및 변화에 대한 원인에 대해 이해한다.

2. 이론적 배경
(1) 첨가제 의 몰 수에 따른 특성 변화
① Grain size 및 기공율 변화(소결성 개선)
의 형태일 때 첨가량에 따라 입자 크기가 더 커지고 균일해지며, 이는 첨가로 의 소결성을 개선한 것으로 볼 수 있다. 기공이 확산되고 결정립계에서 제거되어 밀도가 개선된 조밀한 결정립구조를 생성함으로써 치밀화가 향상되는 것으로 보인다. 그러나 x = 0.6mol%부터는 더 많은 첨가제가 일부 입자만큼 큰 크기로 기공 유착을 유발한다. 이러한 큰 기공은 입자의 조밀화를 억제하고 의 밀도를 낮춘다. 이때, 입자 변화에 따라 입자크기가 증가하면 유전율이 증가하고 온도 의존성 또한 증가한다.
가 소량 첨가되었을 때에는 첨가된 가 분말 성형체 내부에 매우 불균일하게 분포하고 있으며, 따라서 소결 초기에 부분적 액상 형성으로 인한 치밀화와 함께 비정상 입자 성장을 유발하여 높은 밀도를 가지지 못한다.

참고 자료

외국 전문 학술지 : Ke Bi, Meihua Bi, Yanan Hao, Wei Luo, Ziming Cai, Xiaohui Wang, Yunhui Huang “Ultrafine core-shell BaTiO3@SiO2 structures fornanocomposite capacitors with high energy density” Nano Energy (2018)
외국 전문 학술지 : Y. Slimani, A. Selmi, E. Hannachi “Study on the addition of SiO2 nanowires to BaTiO3: Structure, morphology, electrical and dielectric properties” Journal of Physics and Chemistry of Solids (2021)
외국 전문 학술지 : Yanjie LuO, Yongping pu “Study on Dielectric Properties of SiO2-doped BaTiO3 Ceramics” School of Materials Science & Engineering, Shaanxi University of Science and Technology (2016)
외국 전문 학술지 : M. H. Frey, Z.Xu “The role of interfaces on an apparent grain size effect on the dielectric properties for ferroelectric barium titanate ceramics” School of Materials Science & Engineering, Shaanxi University of Science and Technology (2011)
김재성, 허태무, 이종봉, 이호용, “BaTiO3에서 SiO2 첨가에 의한 비정상 입성장과 단결정”, 선문대학교 재료화학공학부, 2004
외국 전문 학술지 : Slimani, Y., Selmi, A., Hannachi, E., Almessiere, M.A., AlFalah, G., AlOusi, L.F., Yasin, G., Iqbal, M, ”Study on the addition of SiO2 nanowires to BaTiO3: Structure, morphology, electrical and dielectric properties”, (2021) Journal of Physics and Chemistry of Solids, 156, art. no. 110183

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