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$BaTiO_3$계에서의 비정상 입자 성장의 억제
Suppression of Abnormal Grain Growth in $BaTiO_3$ 원문보기

한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회, 2001 Nov. 01, 2001년, pp.36 - 36  

최시영 (한국과학기술원 재료공학과) ,  강석중 (한국과학기술원 재료공학과) ,  이병기 (Hynix 전자)

초록
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$BaTiO_3$는 현재 전기 전자 부속 산업엣 필수적인 재료로서, multilayer capacitor,positive temperature coefficient(PTC) resistor, grain-boundary battier layer capacitor(GBBLC)등에 쓰이고 있다. $BaTiO_3$의 전기적 특성을 최대화하기 위해서는 미세구조가 최적화 되어야만 하는데 일반적으로 수 마이트로 이내의 작고 균일한 크기의 입자크기가 바람직하다. 그러나 $BaTiO_3$계에서 화학양론의 조성이 정확하게 일치하지 않거나 $La^{3+}$나 $Nb^{5+}$같은 첨가제가 들어가지 않으면 비정상 입자 성장은 자발적으로 일어난다. 그러나 첨가제는 $BaTiO_3$의 강자성 특성에 영향을 주게 되므로 첨가제 없이 비정상 입자 성장을 억제할 수 있는 것이 바람직한 방법이며, 이 것이 본 실험의 목표이다. 본 실험에서는 0.4-mol%-$TiO_2$가 첨가된 $BaTiO_3$ 분말을 디스크 형태로 성형하여 $H_2$ 분위기, 1250에서 5시간동안 열처리한 후, 공기 중, 1300도에서 48시간까지 소결한 후 미세조직을 관찰하였다. 소결 전에 $H_2$ 분위기에서 열처리를 함으로서 초기 입자 크기는 증가하게 되고 이로 인한 계의 성장 구동력 감소로 비정상 입자 성장이 억제되었으며 균일하고 미세한 입자 크기를 가지는$BaTiO_3$ 소결체를 얻을 수 있었다. 또한 비정상이 억제되지 않은 $BaTiO_3$의 유전 특성보다 우수한 유전 특성을 나타내었다. 본 실험을 통해서 첨가제를 사용하지 않고 우수한 유전 특성을 가지는 미세한 균일한 입자의 $BaTiO_3$를 제조하는 새로운 기술을 개발하였다.

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