BLT 제조시험

소개글

BLT 제조시험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론

2. 강유전체의 기본적 성질
2-1. 변위형 강유전체
2-2. 질서-무질서형 강유전체

3. 강유전체의 기원

4. 세라믹스 BaTiO₃강유전체
4-1. 기본적 성질
4-2. BaTiO₃고용체
4-3. Perovskite polytype

5. 유전손실의 기원
5-1. 분역벽과 유전손실
5-2. 이온공공의 형성기구

6. 실험장비

7. 실험방법

8. 결론 및 고찰

본문내용

사용한다.
④ 도가니에 담긴 분말의 Packing density를 높이도록 한다.
⑤ 하소온도는 조성에 따라 다르나 MPB조성의 경우 750~850℃ 사이에서 2~4시간 행하고 온도가 낮을수록 시간을 오래 유지한다.
6) Gainding & Binder Mixing
2차 밀링을 실시한다. 1차 밀링과 방법은 같지만 시간을 72시간으로 한다. 2차밀링이 끝나기 3시간전인 68시간째에 PVB를 첨가해준다. PVB를 첨가해주는 이유는 성형체의 강도 유지와 성형 능력 향상을 위함이다.
7) Drying
1차 건조때와 같은 방법으로 건조 시킨다.
8) Sieve
건조한 분말을 막자사발을 이용하여 가루로 만든 다음 1차때 하고는 다르게 좀 더 고운체로 걸러낸다.
9) Forming
이 과정은 필요한 형상과 밀도를 얻고, 다음 과정에 견딜만한 강도를 부여하는 과정으로 유압프레스를 사용한다. 이 과정에서 유의할 점은 압력을 가할 때 골고루 가하지 않으면 라미네이션 현상이 생긴다. 이 현상은 시편이 뜨는 현상으로 이 현상이 생기면 다음 공정과정 때 시편이 깨질수가 있다. 그렇기 때문에 압력을 골고루 가하여서 라미네이션 현상이
안생길때까지 프레스과정을 수행하여야 한다. 성형한 시편의 밀도를 구
하기 위하여 질량, 반지름, 높이를 재야한다.
시작하기 전 모든 Molder에 시료가 들어가는 자리를. 메탄올로 세척한다.
10) Sintering
이 과정은 분말 성형체를 가열하여 입자의 조립화와 치밀화를 이루는 것이다. 소결의 원리는 분말상태에서는 표면에너지의 총계는 최소가 아니고, 열역학적으로 비평형상태에 있다. 이때, 가열처리를하여 열 에너지를 받으면 분말간에 서로 표면에너지를 감소시키려고 하며 물질 이동이 일어나고 입자끼리의 결합이 일어난다. 즉, 분말이 가지는 여분의 표면에너지가 구동력이 되는 것이다. 소결의 조건은 시료중의 수분이나 유기물을 제거하고 시료 전체에 균일하게 온도분포를 한다. 성형한 시편을 전기로에 넣고 1050℃에서 5시간 조건으로(분당 3℃ 올려 5시간50분=>10
50℃) 소결시킨 후 공냉을 시킨다.
11) Polishing
이 과정은 소결체의 치수 정밀도를 위해 슬러리에 현탁시킨 매우 미세한 연마분말을 이용하여 천이나 나무와 같은 부드러운 공구표면에서 시편을 연마하는 방법으로 시편을 두게가 약 1mm가 되도록 Polishing을 한다. 주의사항으로는 시편이 평면이 되도록 하고, 두께 또한 다른 시편과 일정해야 된다.
12) Electroding
1mm로 연마한 시료에 고분자의 미세한 은을 시편 양면에 붓을 이용하여 골고루 평평하게 잘 발라준다. 그리고 650℃에서 20분간 열처리를 하여 은이 시편에 흡수되도록 하는 과정이다.
13) Polling.
자발분극이 무질서하게 분포된 결정에 직류 강전계를 인가하면, 잔류분극과 잔류변위가 남는다. 분극을 80℃의 실리콘오일 속에서 6kV의 전압을 1시간동안 걸어준다. 이러한 과정을 분극이라한다.
8. 결론 및 고찰
1) 소결 전 밀도, 소결 후 밀도, 수축률
X
Bi₂O ₂
L a ₂O ₂
TiO ₂
Total
1
X
152.84
0
47.94
200.78
2
0.7
152.84
22.81
47.94
223.59
3
0.8
152.84
26.06
47.94
226.84
4
0.9
152.84
27.32
47.94
228.1
소결 전후 밀도와 부피는 전혀 다르다. 소결이란 위 시험순서 10) Sintering의 그림을 보면 알 수 있듯이 치밀화(Densification) 높은 표면 에너지를 낮은 에너지 값으로 전환시키는 과정과 조대화(Coarsening) 또는 입성장(Grain Growth) 전체 표면적을 줄여나가는 과정을 하여, 소결 전보다 소결 후 부피는 줄어들고 밀도는 높아진 것을 볼 수 있다. 입자들 사이의 빈 공간들이 줄어들어 표면적이 감소하여 부피는 줄어든 반면 밀도는 높아지게 되었다.
각 조별 SEM 사진이다. L a ₂O ₂의 조성에 따른 결정립의 밀도와 부피가 틀린 것을 볼 수 있다. 1조: 0, 2조: 22.81, 3조: 26.06, 4조: 27.32, L a ₂O ₂의 증가에 따른 입자에 밀도와 부피가 커지는 것을 볼 수 있다.
각 조성별 XRD 데이터 이다. 그래프를 보면 하소 후의 조성들이 하소 전보다 현저히 작아졌다는 것을 알 수 있었다. 이는 하소 전에는 조성들이 응집이 되지 않았기 때문에 각각의 Peak이 나왔지만 하소 후에는 이들이 혼합이 되어 Peak이 단순화되었기 때문이다.
P-V그래프에서는 각 조성의 극성을 알 수 있었다. L a ₂O ₂의 양이 증가 하면서 전형적인 강유전체의 이력곡선에 가까워진다. 그러므로 L a ₂O ₂의 양이 증가하면 극성 또한 좋아지는 것으로 보인다.
고찰 처음으로 세라믹 제조 실험을 하였다. 각 조별로 L a ₂O ₂조성의 변화를 주어 물성에 변화에 대해 알아보았다. SEM조직사진으로 결정립 밀도와 부피가 달라지며, P-V그래프 또 한 다르다. 조성의 차이로 각각 시편의 물성이 바뀌었다.
실험 중에 분말을 흘리지 말라는 충고를 들었는데 실험이 끝나고 나니 그 이유를 알게 되었다. 조금에 차이가 나도 물성이 바뀐다는 것을.
<참고문헌>
Interrelation between erroelectric Properties and Crystal Structures
가야대학교 손정호
세라믹 실험
한국세라믹학회 교육위원회
세라믹 제조공정
아이티씨 배철훈
목차
1. 서론
2. 강유전체의 기본적 성질
2-1. 변위형 강유전체
2-2. 질서-무질서형 강유전체
3. 강유전체의 기원
4. 세라믹스 BaTiO₃강유전체
4-1. 기본적 성질
4-2. BaTiO₃고용체
4-3. Perovskite polytype
5. 유전손실의 기원
5-1. 분역벽과 유전손실
5-2. 이온공공의 형성기구
6. 실험장비
7. 실험방법
8. 결론 및 고찰
<참고문헌>
<논문> Interrelation between erroelectric Properties and Crystal Structures
가야대학교 손정호
세라믹 실험
한국세라믹학회 교육위원회
세라믹 제조공정
아이티씨 배철훈

키워드

BLT,   압전체,   BLT제조