학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
권호 | 10권 1호 |
발표분야 | 세라믹스 |
제목 | 수열합성법에 의한 PZT 분말 제조 |
초록 | 1. 서 론 수열합성법으로 Perovskite형 구조를 갖는 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 분말을 제조하였다. PZT계 세라믹스의 전기적 성질은 출발물질의 특성 및 제조조건에 많은 영향을 받으며, 조성의 변화에 의하여 물성이 크게 변한다. 특히 최대의 유전·압전특성을 가지고 있는 Zr/Ti=52/48인 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 세라믹은 BaTiO3보다 큰 압전성을 나타내며, curie point가 300℃ 이상으로 열에 대한 안전성이 뛰어나 상업적으로 널리 이용되고 있다1~2). 현재 산화물 세라믹스 분말은 크게 고상법과 액상법으로 제조되며, 액상법으로는 일반적으로 졸겔법, 공침전법, 수열합성법으로 나누어진다. 특히 첨단분야에 이용되는 세라믹 소재의 원료는 높은 순도, 화학적 균질성 및 특정 용도에 맞는 입자형상과 입자크기를 요구한다. 고상반응법에서는 입자가 크고 혼합도가 낮으며 반응온도가 높아 열처리과정에서 입자들의 응집이 불가피하며, 이것이 분말의 특성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 따라서 분산이 가능하고 입자크기 와 입자형상의 조절이 가능하며 열처리가 필요 없는 수열합성법으로 PZT를 제조하기위한 최적조건을 고찰하고 그 특성을 평가하고자 한다. 2. 실험방법 본 실험에 사용된 원료는 Pb원으로 Pb(AC)2, Pb(OH)2, Pb(NO3)2를 사용하였으며, Zr원으로는 ZrOCl2·8H2O를 Ti원으로는 1~2㎛와 30~50nm의 TiO2를 사용하여 각각의 출발물질에 따른 경향을 고찰하였다. 수열합성시의 반응온도는 150℃~200℃의 범위로 하였으며, 광화제로서 KOH는 5~70mol의 범위에서 pH에 따른 영향을 고찰하였다. 3. 실험결과 및 고찰 PZT를 합성의 최적조건으로서 광화제는 5~50mol 범위에서 Perovskite형 PZT를 합성할 수 있었으며, 이때의 pH는 12.95~13.8였다. 그 외의 범위에서는 반응이 진행되지 않거나 정량적인 몰비의 PZT를 합성할 수 없었다. 제조된 분말은 큐빅형상의 전형적인 PZT 입형을 보였으며, 합성조건에 따라 1~5㎛의 크기로 제조가 가능하였다. |
저자 | 양범석1, 원창환1, 이혁희2 |
소속 | 1충남대, 2한국화학(연) |
키워드 | 수열법; PZT |