| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 세라믹스 |
| 제목 | SHS법을 이용한 PZT 분말제조 |
| 초록 | 1. 서 론 PZT는 강유전체, 압전체 등 여러 분야에서 사용되는 perovskite구조를 가지는 전자재료의 하나로서 다양한 분야에 응용이 가능하다. 최근 전자제품이 고성능화, 소형화, 집적화됨에 따라 사용되는 원료들 또한 미세한 입도 크기를 가지며 물리화학적으로도 균일한 특성을 가지는 것이 요구된다. PZT의 제조는 고상법이 일반적이나, 고온의 하소과정이 필요하여 입자의 크기가 커져 반응성이 낮으며, 분쇄과정에서의 ball에 의한 불순물 혼입의 가능성이 존재한다. 다른 방법으로 불순물의 혼입이 적고, 초기분말의 제어를 용이하게 할 수 있는 습식법이 개발되었으나 이는 반응시간과 공정상의 단점과 설비비용이 많이 드는 단점이 있다. 본 실험에서는 원소간 반응에 의한 자체 반응열에 의해 반응이 진행되는 에너지, 시간 절약형 방법인 자전연소 고온 합성법(SHS : Self-propagating High-temperature Synthesis)을 이용해 PZT를 제조하였고, 얻어진 분말의 소결 및 전기적 특성을 조사하였다. 2. 실험방법 본 실험에 사용된 출발물질로는 Pb3O4, ZnO2. TiO2 등을 사용하였다. Pb의 휘발성을 보완하기위해 약간 과량첨가하고 나머지 물질들을 정량하여 균일하게 ball milling한 후 가볍게 냉간 압축하였다. 점화를 위해 전기 저항체인 Nicrom wire로 코일을 만들어 전기 저항열을 사용했으며, 반응을 위한 열원으로 Ti-C의 혼합분말을 사용하였다. 반응압력은 Ar가스를 사용하여 합성하였다. 제조된 시료들의 조성적 균일성을 관찰하기 위해 Pb3O4의 양을 변화시켰으며, 반응첨가제의 경향성을 알아보기 위해 LiCl, NaCl, KCl, KClO3-C를 반응첨가제로 각각 첨가해봤다. 또한, 이 중 가장 좋은 결과를 보이는 KClO3-C의 열화특성을 알아보기 위해 몰비를 각각 변화시켰다. 3. 실험결과 및 고찰 PZT를 제조하기 위한 최적조건으로는 0.35Pb3O4+0.52ZnO2+0.48TiO2+0.35KClO3+0.5C의 반응결과물을 leaching한 후 단일상의 Perovskite구조의 PZT를 합성할 수 있었다. 이때, 분말의 크기는 평균 1㎛정도를 보였고, 입형은 spherical한 모양을 나타냈다. |
| 저자 | 김병범1, 양범석1, 원창환1, 이혁희2 |
| 소속 | 1충남대, 2한국화학(연) |
| 키워드 | SHS process; PZT |
