표제지
국문요약
Abstract
목차
제1장 서론 15
1.1. 연구 배경 및 목적 15
제2장 이론적 배경 17
2.1. Multi Layered Ceramic Capacitor (MLCC) 17
2.2. BaTiO₃의 구조 및 특징 20
2.3. 소결 구동력 24
2.4. 2단 소결(Two-step Sintering) 27
제3장 실험 방법 및 특성 평가 31
3.1. 실험 방법 31
3.1.1. 분말 선정 31
3.1.2. 성형 및 소결 조건 설정 32
3.1.3. 분말 및 소결체 밀도 측정 34
3.2. 분석 방법 35
3.2.1. XRD 분석 35
3.2.2. 분말 입도 및 미세 구조 분석 35
3.2.3. BET 분석 및 DSC 분석 36
3.2.4. 비커스 경도 분석 37
3.2.5. BaTiO₃ 유전 특성 분석 38
제4장 결과 및 고찰 39
4.1. 수열 합성법으로 제조한 BaTiO₃ 분말의 특성 39
4.1.1. 분말의 크기 분석 및 특징 39
4.1.2. BaTiO₃ 분말의 XRD 분석 및 밀도분석 41
4.1.3. DSC 분석 및 BET 분석 44
4.2. 소결체의 물성 분석 48
4.2.1. 소결체의 XRD 분석 48
4.2.2. BaTiO₃ 소결체의 치밀화 및 미세조직 변화 52
4.2.3. 유전 특성 분석 60
제5장 결론 62
제6장 참고 문헌 64
Table 1. XRD값을 통한 BaTiO₃ 분말의 Tetragonality(c/a) 43
Table 2. 분말의 계산 밀도 값과 실측 밀도 값을 통한 기공 분율 43
Table 3. 각 온도별 소결체들의 Tetragonality 51
Table 4. 소결체의 상대 밀도 57
Table 5. 1200℃ 및 2단 소결 결과 평균 결정립 크기 및 입성장 제어율 59
Fig. 1. MLCC의 내부 구조 19
Fig. 2. ABO₃ 페로브스카이트 구조 21
Fig. 3. 재료에 전기장이 가해지기 전, 후의 분극 현상 모식도 22
Fig. 4. 온도 및 결정 구조마다 다른 BaTiO₃의 특징 23
Fig. 5. 소결 과정 메커니즘 25
Fig. 6. 소결 과정의 치밀화 및 조대화 모식도 26
Fig. 7. Y₂O₃의 일반적인 소결 공정 및 2단 공정 과정에서 나타나는 입성장·치밀화 거동 29
Fig. 8. 일반적인 소결 공정과 2단 소결 공정의 모식도 30
Fig. 9. Tube furnace 전체적인 계략도 33
Fig. 10. (a) 일반적인 소결 과정, (b) 설정한 2단 소결 공정 그래프 33
Fig. 11. BaTiO₃ 분말의 (a) TEM image, (b) 분말 입자 크기 분포 그래프 40
Fig. 12. 2θ=20°- 70° 사이의 BaTiO₃ XRD patterns 42
Fig. 13. 2θ=44°-46°에서 측정한 결정 구조에 따른 XRD patterns 42
Fig. 14. 25℃~200℃ 조건에서 측정한 BaTiO₃ 분말의 DSC 그래프 45
Fig. 15. BET를 통해 측정한 분말의 비표면적 그래프 46
Fig. 16. BJH 방법을 이용하여 흡착-탈착으로 질소 가스 부피 변화에 따른 분말의 평균 기공 크기 및 분포 그래프 47
Fig. 17. 900℃~1200℃ BaTiO₃ 소결체의 XRD patterns 49
Fig. 18. 2단 소결 공정법을 적용한 소결체의 XRD patterns 50
Fig. 19. 여러 조건에서 소결된 BaTiO₃ 소결체의 SEM image (a)900℃, (b)1200℃, (c)1200℃/1100℃, (d)1200℃/1100℃ 54
Fig. 20. 여러 조건에서 소결된 BaTiO₃ 소결체의 결정립 크기 분포 그래프 (a)900℃, (b)1200℃, (c)1200℃/800℃, (d)1200℃/1100℃ 55
Fig. 21. 소결 온도 (1/T)에 따른 결정립 사이즈 (ln(G/G₀)) 변화 그래프 (a) 1단 소결, (b) 2단 소결 56
Fig. 22. 1200℃ 및 2단 소결 공정으로 제조한 소결체의 비커스 경도 58
Fig. 23. 소결체의 유전 상수 및 유전 손실 그래프 61