| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 세라믹스 |
| 제목 | 나노섬유상 BaTiO3의 제조 및 특성 |
| 초록 | 1. 서론 ABO3형 구조를 갖는 세라믹스는 유전성, 압전성, 초전성, 광학적 물성 등이 뛰어나 여러 전자재료로 응용되고 있다. 최근 MLCC, MEMs, DRAM등의 장치는 나노기술의 발달의 결과이다. 1차원구조를 갖는 나노물질의 합성 및 응용에 관한 연구는 탄소 나노튜브의 발견이후 반도체 연구 분야 및 많은 분야에서 새로운 주류로 폭넓은 연구가 진행되고 있다. 이는 크기효과에 따른 양자구속효과에 기인하며 전자들의 에너지준위가 존재할 수 있는 공간적 구속으로 소자효율의 극대화를 가져올 수 있는 양자소자의 출연에 보다 근접하다는 점에서 1차원구조의 잠재적인 응용가능성에 의미를 부여할 수 있다. 이와 같은 1차원구조 물질의 연구는 나노광전자소자, 나노전자소자등에 응용가능성으로 많은 재료에 대한 연구가 진행되고 있다[1-5]. 본 연구에서는 졸-겔법을 이용하여 합성한 후 전기방사하여 나노섬유상 BaTiO3를 제조하였으며, FTIR, TG-DTA, XRD, SEM등의 분석을 통하여 나노섬유의 특성을 연구하였다. 2. 실험방법 출발물질로서 Ba(OH)2, Titanium(IV) isopropoxide(TiP)를 이용하여 가수분해 및 축합반응을 통하여 제조하였다. Isopropanol을 용매로 사용하였으며, 촉매로서 HCl용액을 이용하여 TiP의 가수분해 및 축합반응을 통해 혼합 졸 용액을 유도하였다. 또한 적합한 점도를 조절하기 위하여 PVAc를 사용하였다. 방사거리, 전압, 드럼의 회전속도는 각각 20cm, 19kV, 20rpm으로 일정하게 유지하여 전기방사를 하였다. 800, 1000, 1200℃온도에서 열처리를 통하여 화합물에 포함된 유기물의 제거와 원하는 나노섬유 결정상의 BaTiO3를 제조할 수 있었다. 3. 실험결과 전기방사를 통해 얻어진 나노섬유상 BaTiO3는 주사전자현미경 분석결과 약 100-400nm의 직경을 갖는 나노섬유상 임을 확인하였다. 열분석은 반응에 따른 에너지변화를 이용하여 반응에 의한 상변화온도를 알 수 있으며, 상(phase)의 형성을 위한 적합한 열처리 온도를 판단할 수 있겠다. 그 온도가 대략 800℃임을 확인하였으며, 열처리 후의 섬유상은 XRD분석으로 순수한 BaTiO3임을 확인할 수 있었다. 이와 같이 FTIR등의 다양한 분석등으로 나노섬유의 특성을 심도 있게 논의 할 것이다. 4. 참고문헌 [1] P. Yang and C. M. Lieber, J. Mater. Res., 12, 2981 (1997). [2] Z. W. Pan, Z. R. Dai, and Z. L. Wang, Science, 291, 1947, (2001). [3] M. H. Huang, E. Weber, and P. Yang, Adv. Mater., 13, 113 (2001). [4] H. Z. Zhang, Y. C. Kong, Y. Z. Wang, and S. Q. Feng, Solid State Commun., 109, 677 (1999). [5] Z. R. Dai, Z. W. Pan, and Z. L. Wang, Solid State Commun., 118, 351 (2001). |
| 저자 | 이성욱, 황도선, 추보영, 이승구 |
| 소속 | 충남대 |
| 키워드 | BaTiO3; nanofiber; electrospinning; sol-gel |
