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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 류주현
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 세명대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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본 연구에서는 우수한 전기열량 특성을 갖는 Ba(Zr,Ti)O3 세라믹스를 개발하기 위해서 Ba(Zr,Ti)O3 세라믹스는 전통적인 고상 반응 방법을 사용하여 제작되어졌고, Ba(Zr,Ti)O3 조성에 소결조재 Bi2O3, MnO2, CuO를 첨가시킨후 Zr 치환량에 변화를 주어 그에 따른 유전 및 전기열량 특성을 관찰하였으며 조사한 결과는 다음과 같다. X-ray 회절 패턴 분석결과 x= 0.1의 Zr 치환된 시편에서 능면체상-정방정상(rhombohedron phase-tetragonal phase)의 공존을 나타내었고, Zr 치환량의 증가에 따라서 점차 능면체상(rhombohedron phase)이 나타나는 것이 관찰되었다. 시편의 밀도는 Zr 치환량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 소결온도 1150℃에서 x= 0.1 치환된 시편에서 5.69 g/cm3 의 최적의 값을 나타내었다. 유전상수의 온도의존성에서 시편 TC(ferroelectric-paraelectric phase transition temperature)는 Zr 치환량이 증가하면서 낮은 온도로 이동하였으며, 유전상수 또한 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 이와 같은 결과는 CuO와 MnO2 그리고 Bi2O3가 액상을 형성하면서 소결성을 향상시켜 밀도 및 유전상수 증가에 기인하였으며, 감소의 원인으로는 액상을 형성하는 것 외에 Cu2+이온의 일부가 B-site의 Zr4+자리에 치환되면서 상 구조 및 Tc 이동에 영향을 미쳐 유전상수와 밀도에 영향을 미친 것으로 사료된다. 시편의 온도변화 ?T는 Zr 치환량이 증가함에 따라서 감소하는 경향을 나타냈으며, 소결온도 1150℃에서 x= 0.1 Zr 치환된 시편에서 ∼0.09℃의 온도변화 ?T를 측정온도 (ambient temperature) 105℃에서 나타내었다. 이러한 온도변화 ?T는 간접 측정 (indirect measurement)을 통해서 관찰되었으며, 인가된 전계가 증가함에 따라 ?T가 증가하는 경향을 나타내었다. 결과로써, Ba(Zr,Ti)O3 조성 세라믹스의 Zr 치환량에 따라 큐리온도 Tc가 낮은 온도로 이동하는 것은 실제적인 냉각 소자로써의 가능성을 확인하였으며, 박막 및 폴리머 필름 등으로 얇게 제작하여 보다 높은 전계를 인가한다면 향상된 특성을 기대할 수 있을 것이다.
목차
- 국문요약제 Ⅰ 장 서 론1제 Ⅱ 장 이 론32-1. 압전 세라믹스32-2. 전기열량 특성172-3. 유전특성22제 Ⅲ 장 실험 및 방법243-1. 시편의 조성243-2. 시편의 제조253-3. 구조적, 전기적 특성의 측정27Ⅳ 장 결과 및 고찰304-1. 밀도 특성304-2. 결정 구조 특성314-3. 미세구조 특성324-4. 유전상수의 온도의존성344-5. 분극-전계 히스테리시스 곡선354-6. 분극-온도 곡선394-7. 온도변화 ?T42제 Ⅴ 장 결 론47참고문헌49영문초록53연구 실적 목록55
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