KR102607584B1 - 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료 및 이의 제조 방법 - Google Patents

복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료이며, 총 성분 표현식은 AxBnxTi1-(n+1)xO2이다. 여기에서 A는 Nb, Ta, V, Mo, Sb 중 적어도 하나로부터 선택되고, B는 In, Ga, Al, Co, Cr, Sc, Fe(III), 3가 희토류 양이온 중 적어도 하나로부터 선택된다. n은 B와 A의 몰비이고, 1<n≤5, 0<x≤0.1이다. 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료는 대형 유전체, 낮은 손실, 우수한 주파수와 온도 안정성의 성능을 가진 것을 기반으로, 고절연 저항률의 고전압 항복 저항 성능이 특출하다. 이의 절연 저항률은 1011Ω·㎝보다 높으며 고에너지 저장 소자와 슈퍼 커패시터에 적용할 수 있다. 동시에 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법을 더 개시한다.

Description

복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료 및 이의 제조 방법
본 발명은 복합 위상 대형 유전체(giant dielectric) 세라믹 재료 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
고에너지 저장 소자, 슈퍼 커패시터 및 장비 소형화에 대한 연구에 따르면, 그 중 필수 불가결한 유전체 재료로서, 대형 유전체, 낮은 손실, 우수한 온도와 주파수 안정성 및 우수한 고전압 항복 저항 능력을 동시에 갖추어야 한다. 소자의 에너지 저장 능력은 사용하는 유전체 재료의 작동 전압의 제곱에 비례한다. 따라서 유전체 세라믹 재료의 항복 저항 성능을 연구할 필요가 있음을 알 수 있다.
수많은 연구에 따르면, BaTiO3와 같은 강유전체(ferroelectric) 재료는 높은 유전상수 요건을 충족시키지만 그 유전상수는 온도에 따른 변화가 매우 크다. CaCuTi3O12(CCTO), 도핑 NiO 및 La2xSrxNiO4(x=1/3, 1/8) 등과 같은 다른 비강유전체 재료는 유전상수가 비교적 넓은 온도 범위 내에서 105 이상에 도달할 수 있으나 유전손실이 매우 높다(>0.1).
따라서 높은 유전상수, 낮은 손실, 우수한 온도와 주파수 안정성 및 우수한 고전압 항복 저항 성능을 동시에 가진 유전체 세라믹 재료를 제조할 필요가 있다.
이를 기반으로, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 채택하는 기술적 해결책은 다음과 같다. 즉, 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료에 있어서, 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식은 AxBnxTi1-(n+1)xO2이다. 여기에서 A는 Nb, Ta, V, Mo, Sb 중 적어도 하나로부터 선택되고, B는 In, Ga, Al, Co, Cr, Sc, Fe(III), 3가 희토류 양이온 중 적어도 하나로부터 선택된다. n은 B와 A의 몰비이고, 1<n≤5, 0<x≤0.1이다.
본 출원에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료는 대형 유전체, 낮은 손실, 우수한 주파수 및 온도 안정성을 가진 것을 기반으로, 고절연 저항률의 고전압 항복 저항 성능이 특출하다. 이의 절연 저항률은 1011Ω·㎝보다 높으며 고에너지 저장 소자와 슈퍼 커패시터에 적용할 수 있다.
바람직하게는, 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 주상(main phase)은 A5+와 B3+ 동시 도핑된 금홍석 이산화티타늄이고, 부상(subphase)은 B2TiO5이다. 부상은 주상에 균일하게 분산된다. 주상은 대형 유전체 성능을 제공하며, 부상은 매우 우수한 전기 절연 성능을 갖고 있다. 불연속적으로 균일하게 주상 결정립계에 분포한 부상은 약한 구속 전하의 수송을 효과적으로 차단할 수 있다. 따라서 재료의 작동 전압, 항복 전압을 크게 향상시키고 대형 유전체 성능을 저하시키지 않는다.
보다 바람직하게는, 상기 부상은 직교 구조의 B2TiO5이다. 상기 부상은 1회성 합성 과정에서 주상에 비해 상대적으로 낮은 합성 온도를 갖고 있으므로, 자동 상 분리가 가능한 직교 구조의 B2TiO5이다.
바람직하게는, 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 저항률은 1011Ω·㎝보다 크다.
바람직하게는, 20Hz 내지 2×106Hz 주파수 범위 내에서 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전상수는 10000보다 크다. 동시에 주파수가 2×105Hz 미만일 때 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전손실은 0.05보다 작다.
바람직하게는, -160℃ 내지 170℃ 온도 범위 내에서 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전상수는 10000보다 크다. 동시에 -50℃ 내지 150℃ 온도 범위 내에서 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전손실은 0.05보다 작다.
또한 본 발명은 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법을 더 제공하며, 여기에는 하기 단계가 포함된다.
(1) 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식 AxBnxTi1-(n+1)xO2에 따라, 상응하는 티타늄원, A원 및 B원을 칭량한다.
(2) 상기 반응물을 볼 밀링 탱크에 넣고 볼 밀링 및 건조를 수행하여 균일한 혼합물 분체를 수득한다.
(3) 단계 (2)에서 수득한 혼합물 분체를 막자사발에 넣고, 상기 혼합물 분체 중량의 5% 내지 10%를 차지하는 정제수를 첨가하여 균일하게 혼합한다. 그 다음 분체를 몰드에 넣고 적어도 400MPa 압력 하에서 압력을 유지하여 그린 시트(green sheet)를 수득한다. 그린 시트를 막자사발에 넣고 분쇄 및 연마하여 예비 분체를 수득한다.
(4) 단계 (3)에서 수득한 예비 분체를 몰드에 넣고 적어도 2MPa의 압력 하에서 압력을 유지하여 성형한 후 소결 처리를 수행한다. 구체적인 소결 공정은 승온 속도가 1.5℃/min 내지 15℃/min이고 온도 범위는 1200℃ 내지 1500℃이며 보온 시간은 1시간 내지 24시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 치밀한 세라믹 시트를 수득한다.
(5) 단계 (4)에서 수득한 세라믹 시트에 대해 표면 연마 처리를 수행한 후 어닐링을 수행한다. 구체적인 어닐링 공정은 승온 속도가 1.5℃/min 내지 15℃/min이고 온도 범위는 1000℃ 내지 1200℃이며 보온 시간은 1시간 내지 24시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료를 수득한다.
바람직하게는, 상기 단계 (1)에서 티타늄원은 TiO2이다. A원은 A2O5이다. B원은 B2O3, B2(C2O4)3, B2(C2O4)3의 수화물, B(NO3)3, B(NO3)3의 수화물, B2(SO4)3, B2(SO4)3의 수화물, B2(CO3)3, B2(CO3)3의 수화물, B(C2H3O2)3, B(C2H3O2)3의 수화물 중 적어도 하나로부터 선택된다. 비산화물 B원은 부상의 합성 온도와 결정립계에서의 유동성을 더 낮추고 B상의 불연속적이고 균일한 분포를 형성하는 데 도움이 된다.
바람직하게는, 상기 단계 (2)에서 볼 밀링은 에탄올 또는 아세톤을 분산제로, 이트륨 안정화 지르코니아 볼을 볼 밀링 매질로 사용하여 12시간 이상 볼 밀링을 수행하는 것이다. 상기 단계 (4) 및 단계 (5)에서 소결과 어닐링의 기체 분위기는 공기이다.
바람직하게는, 상기 단계 (5)에서 표면 연마 공정은 먼저 240메쉬의 사포로 거친 연마를 수행한 후, 1200메쉬의 사포로 미세 연마를 수행하는 것이다. 이를 통해 매끄러운 표면을 형성하여 표면 거칠기가 샘플의 어닐링 후 성능에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
종래 기술과 비교할 때 본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.
본 발명은 A5+와 B3+ 금속 이온을 동시 도핑하여 금홍석 이산화티타늄 구조를 화학적으로 개질함으로써, 주상이 A5+와 B3+ 동시 도핑된 금홍석 이산화티타늄을 수득하며, 부상(B2TiO5)은 그 중의 복합 위상 재료에 균일하게 분산된다. 이를 통해 대형 유전체, 낮은 손실, 우수한 주파수 및 온도 안정성 성능 구현을 기반으로, 고절연 저항률의 고전압 항복 저항 성능이 특출하다. 따라서 이는 고에너지 저장 소자와 슈퍼 커패시터에 적용할 수 있다. 이러한 장점은 구체적으로 하기 3가지 측면으로 구현된다.
(1) 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 주상은 A5+와 B3+ 동시 도핑된 금홍석 이산화티타늄이고, 부상(subphase)은 B2TiO5이다. 부상은 주상에 균일하게 분산된다.
(2) 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료는 고절연 저항률의 고전압 항복 저항 능력을 가지며, 그 저항률은 1011Ω·㎝ 이상이다.
(3) 20Hz 내지 2×106Hz 주파수 범위 및 -160℃ 내지 170℃ 온도 범위 내에서 이의 유전상수(>104)는 매우 작은 주파수 및 온도 의존성을 갖는다. 동시에 주파수가 2×105Hz 미만이고 온도 범위가 -50℃ 내지 150℃일 때 이의 유전손실은 0.05보다 작다.
도 1은 실시예 1과 실시예 2에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 XRD 스펙트럼이다.
도 2는 실시예 1과 실시예 2에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 후방 산란 전자(BSE) 이미지 및 상응하는 2차 전자(SE) 이미지이다.
도 3은 실시예 1에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 실온에서의 유전상수 및 유전손실과 주파수의 관계 스펙트럼이다.
도 4는 선정한 4개 주파수(100Hz, 1KHz, 10KHz 및 100KHz)에서 실시예 1에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전상수 및 유전손실과 온도의 관계 스펙트럼이다.
도 5는 실시예 2에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 후방 산란 전자(BSE) 이미지이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 장점을 더욱 상세하게 설명하기 위하여, 이하에서는 첨부 도면과 구체적인 실시예와 함께 본 발명을 상세하게 설명한다.
실시예 1
본 발명에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 일 실시예에 있어서, 본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식은 AxBnxTi1-(n+1)xO2이다. 여기에서 A는 Nb이고, B는 In이다. x=0.0125이고, n=2이다.
본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법은 하기와 같다.
(1) 0.2492g의 Nb2O5, 0.5206g의 In2O3 및 11.5312g의 TiO2를 칭량한다.
(2) 상술한 반응물을 볼 밀링 탱크에 넣고, 에탄올 또는 아세톤을 분산제로, 이트륨 안정화 지르코니아 볼을 볼 밀링 매질로 사용하여 12시간 이상 볼 밀링을 수행하여 균일하게 혼합한다. 건조한 후 균일한 혼합물 분체를 수득한다.
(3) 단계 (2)에서 수득한 혼합물 분체에 대해 조립(pelletizing) 처리를 수행하며, 구체적인 조립 공정은 다음과 같다. 즉, 혼합 분체를 막자사발에 넣고, 혼합물 분체 중량의 5%를 차지하는 정제수를 첨가하여 균일하게 혼합한다. 그 다음 분체를 32mm 몰드에 넣고 416MPa 압력 하에서 압력을 유지하여 그린 시트를 수득한다. 상기 그린 시트를 막자사발에 넣고 분쇄 및 연마하여 예비 분체를 수득한다.
(4) 단계 (3)에서 수득한 예비 분체를 1.2mm 몰드에 넣고 2MPa의 압력 하에서 압력을 유지하여 성형한 후 공기 중에서 소결 처리를 수행한다. 구체적인 소결 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도가 15℃/min이고 온도 범위는 1420℃이며 보온 시간은 3시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 치밀한 세라믹 시트를 수득한다.
(5) 단계 (4)에 수득한 세라믹 시트를 순차적으로 240메쉬와 1200메시의 사포로 표면 연마 처리를 수행한 후 공기 중에서 어닐링을 수행한다. 구체적인 어닐링 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도는 15℃/min이고 온도 범위는 1200℃이며 보온 시간은 1시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 최종 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료를 수득한다.
실시예 2
본 발명에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 일 실시예에 있어서, 본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식은 AxBnxTi1-(n+1)xO2이다. 여기에서 A는 Nb이고, B는 In이다. x=0.075이고, n=2이다.
본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법은 하기와 같다.
(1) 1.4952g의 Nb2O5, 3.1233g의 In2O3 및 9.2849g의 TiO2를 칭량한다.
(2) 상술한 반응물을 볼 밀링 탱크에 넣고, 에탄올 또는 아세톤을 분산제로, 이트륨 안정화 지르코니아 볼을 볼 밀링 매질로 사용하여 12시간 이상 볼 밀링을 수행하여 균일하게 혼합한다. 건조한 후 균일한 혼합물 분체를 수득한다.
(3) 단계 (2)에서 수득한 혼합물 분체에 대해 조립 처리를 수행하며, 구체적인 조립 공정은 다음과 같다. 즉, 혼합 분체를 막자사발에 넣고, 혼합물 분체 중량의 10%를 차지하는 정제수를 첨가하여 균일하게 혼합한다. 그 다음 분체를 32mm 몰드에 넣고 416MPa 압력 하에서 압력을 유지하여 그린 시트를 수득한다. 상기 그린 시트를 막자사발에 넣고 분쇄 및 연마하여 예비 분체를 수득한다.
(4) 단계 (3)에서 수득한 예비 분체를 1.2mm 몰드에 넣고 2MPa의 압력 하에서 압력을 유지하여 성형한 후 공기 중에서 소결 처리를 수행한다. 구체적인 소결 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도가 3.8℃/min이고 온도 범위는 1200℃이며 보온 시간은 24시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 치밀한 세라믹 시트를 수득한다.
(5) 단계 (4)에 수득한 세라믹 시트를 순차적으로 240메쉬와 1200메시의 사포로 표면 연마 처리를 수행한 후 공기 중에서 어닐링을 수행한다. 구체적인 어닐링 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도는 5℃/min이고 온도 범위는 1000℃이며 보온 시간은 24시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 최종적으로 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료를 수득한다.
실시예 3
본 발명에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 일 실시예에 있어서, 본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식은 AxBnxTi1-(n+1)xO2이다. 여기에서 A는 Nb이고, B는 In이다. x=0.0125이고, n=3이다.
본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법은 하기와 같다.
(1) 0.2492g의 Nb2O5, 0.7809g의 In2O3 및 11.3809g의 TiO2를 칭량한다.
(2) 상술한 반응물을 볼 밀링 탱크에 넣고, 에탄올 또는 아세톤을 분산제로, 이트륨 안정화 지르코니아 볼을 볼 밀링 매질로 사용하여 12시간 이상 볼 밀링을 수행하여 균일하게 혼합한다. 건조한 후 균일한 혼합물 분체를 수득한다.
(3) 단계 (2)에서 수득한 혼합물 분체에 대해 조립 처리를 수행하며, 구체적인 조립 공정은 다음과 같다. 즉, 혼합 분체를 막자사발에 넣고, 혼합물 분체 중량의 5%를 차지하는 정제수를 첨가하여 균일하게 혼합한다. 그 다음 분체를 32mm 몰드에 넣고 416MPa 압력 하에서 압력을 유지하여 그린 시트를 수득한다. 상기 그린 시트를 막자사발에 넣고 분쇄 및 연마하여 예비 분체를 수득한다.
(4) 단계 (3)에서 수득한 예비 분체를 1.2mm 몰드에 넣고 2MPa의 압력 하에서 압력을 유지하여 성형한 후 공기 중에서 소결 처리를 수행한다. 구체적인 소결 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도가 3.8℃/min이고 온도 범위는 1420℃이며 보온 시간은 3시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 치밀한 세라믹 시트를 수득한다.
(5) 단계 (4)에 수득한 세라믹 시트를 순차적으로 240메쉬와 1200메시의 사포로 표면 연마 처리를 수행한 후 공기 중에서 어닐링을 수행한다. 구체적인 어닐링 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도는 5℃/min이고 온도 범위는 1200℃이며 보온 시간은 1시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 최종 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료를 수득한다.
실시예 4
본 발명에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 일 실시예에 있어서, 본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식은 AxBnxTi1-(n+1)xO2이다. 여기에서 A는 Nb이고, B는 In이다. x=0.0125이고, n=4이다.
본 실시예에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법은 하기와 같다.
(1) 0.2492g의 Nb2O5, 1.0412g의 In2O3 및 11.2312g의 TiO2를 칭량한다.
(2) 상술한 반응물을 볼 밀링 탱크에 넣는다. 에탄올 또는 아세톤을 분산제로, 이트륨 안정화 지르코니아 볼을 볼 밀링 매질로 사용하여 12시간 이상 볼 밀링을 수행하여 균일하게 혼합한다. 건조한 후 균일한 혼합물 분체를 수득한다.
(3) 단계 (2)에서 수득한 혼합물 분체에 대해 조립 처리를 수행하며, 구체적인 조립 공정은 다음과 같다. 즉, 혼합 분체를 막자사발에 넣고, 혼합물 분체 중량의 5%를 차지하는 정제수를 첨가하여 균일하게 혼합한다. 그 다음 분체를 32mm 몰드에 넣고 416MPa 압력 하에서 압력을 유지하여 그린 시트를 수득한다. 상기 그린 시트를 막자사발에 넣고 분쇄 및 연마하여 예비 분체를 수득한다.
(4) 단계 (3)에서 수득한 예비 분체를 1.2mm 몰드에 넣고 2MPa의 압력 하에서 압력을 유지하여 성형한 후 공기 중에서 소결 처리를 수행한다. 구체적인 소결 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도가 3.8℃/min이고 온도 범위는 1420℃이며 보온 시간은 3시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 치밀한 세라믹 시트를 수득한다.
(5) 단계 (4)에 수득한 세라믹 시트를 순차적으로 240메쉬와 1200메시의 사포로 표면 연마 처리를 수행한 후 공기 중에서 어닐링을 수행한다. 구체적인 어닐링 공정은 다음과 같다. 즉, 승온 속도는 5℃/min이고 온도 범위는 1200℃이며 보온 시간은 1시간이다. 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 최종 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료를 수득한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 실시예 1(1.25at.%Nb5++2.5at.%In3+) 및 실시예 2(7.5at.%Nb5++15at.%In3+)에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 XRD 스펙트럼이다. 도 1에서 알 수 있듯이, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조한 재료는 금홍석 이산화티타늄과 직교 In2TiO5의 2가지 구조를 동시에 갖는다.
도 2를 참조하면, 도 2는 실시예 1(1.25at.%Nb5++2.5at.%In3+) 및 실시예 2(7.5at.%Nb5++15at.%In3+)에서 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 후방 산란 전자(BSE) 이미지 및 상응하는 2차 전자(SE) 이미지이다. 도 2는 실시예 1 및 실시예 2에서 제조한 재료가 2가지 재료상을 가지며, 부상이 주상에 균일하게 분산되어 있음을 더 증명할 수 있다.
도 3을 참조하면, 도 3은 실시예 1(1.25at.%Nb5++2.5at.%In3+)에서 제조한 세라믹 재료의 실온에서의 유전상수 및 유전손실과 주파수의 관계 스펙트럼이다. 도 3에서 알 수 있듯이, 20Hz 내지 2×106Hz 주파수 범위 내에서 실시예 1(1.25at.%Nb5++2.5at.%In3+)에서 제조한 세라믹 재료의 유전상수는 10000보다 크고 매우 작은 주파수 의존성을 갖고 있다. 동시에 주파수가 2×105Hz미만일 때 그 유전손실은 0.05보다 작다.
도 4를 참조하면, 도 4는 선정한 4개 주파수(100Hz, 1KHz, 10KHz 및 100KHz)에서 실시예 1(1.25at.%Nb5++2.5at.%In3+)에서 제조한 세라믹 재료의 유전상수 및 유전손실과 온도의 관계 스펙트럼이다. 도 4에서 알 수 있듯이 -160℃ 내지 170℃의 온도 범위 내에서 실시예 1(1.25at.%Nb5++2.5at.%In3+)에서 제조한 세라믹 재료의 유전상수는 10000보다 크고 매우 작은 온도 의존성을 갖고 있다. 동시에 -50℃ 내지 150℃ 온도 범위 내에서 그 유전손실은 0.05보다 작다.
도 5와 표 1를 참조하면, 도 5는 실시예 2(7.5at.%Nb5++15at.%In3+) 재료의 후방 산란 전자(BSE) 이미지이고, 표 1은 도 5에 표시된 지점의 에너지 분산 스펙트럼(EDS)의 성분 분석을 나타내며, 구체적으로 하기와 같다.
도 5에 표시된 지점의 에너지 분산 스펙트럼(EDS)의 성분 분석
EDS# Ti at.% Nb at.% In at.%
1 83.30 8.25 8.46
2 82.92 8.38 8.69
3 32.93 0.98 66.09
도 1, 도 5 및 표 1을 함께 참조하면, 제조한 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 주상이 Nb5+와 In3+ 동시 도핑된 금홍석 이산화티타늄이고, 부상이 B2TiO5임을 더 알 수 있다.
표 2를 참조하면, 표 2는 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4 및 기준 성분의 저항률, 유전상수 및 유전손실을 요약하였다. 구체적으로 하기와 같다.
실시예 1, 실시예 3, 실시예 4 및 기준 성분의 저항률, 유전상수 및 유전손실
n 총 성분 표현식 저항률(Ω·cm) 유전상수
(주파수f=1KHz)		 유전손실
(주파수f=1KHz)
1 Nb1.25%In1.25%Ti97.5%O2
(기준 성분)		 9.88×1010 57000 0.0031
2 Nb1.25%In2.5%Ti96.25%O2 3.26×1011 12000 0.0048
3 Nb1.25%In3.75%Ti95%O2 2.53×1011 11000 0.0058
4 Nb1.25%In5%Ti93.75%O2 5.26×1011 10000 0.016
기준 성분(1.25at%Nb5++1.25at% In3+)과 비교할 때, 실시예 1, 실시예 3 및 실시예 4는 더 높은 저항률을 가지며, 높은 유전상수(>10000)와 낮은 유전손실(<0.05)을 동시에 갖는다. 이는 주상 결정립계에 불연속적이고 균일하게 분포된 부상이 약한 구속 전하의 수송을 효과적으로 차단하여 재료의 작동 전압과 항복 전압을 향상시키고, 대형 유전체 성능을 저하시키지 않음을 의미한다.
마지막으로 상기 실시예는 본 발명의 기술적 해결책을 설명하기 위한 것일 뿐이며 본 발명의 보호 범위를 제한하지 않는다. 비교적 바람직한 실시예를 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 해결책의 실질과 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 기술적 해결책을 수정 또는 동등한 수준으로 대체할 수 있음을 이해할 수 있다.

Claims (10)

  1. 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료에 있어서,
    상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식은 AxBnxTi1-(n+1)xO2이고, 여기에서 A는 Nb, Ta, V, Mo, Sb 중 적어도 하나로부터 선택되고, B는 In, Ga, Al, Co, Cr, Sc, Fe(III), 3가 희토류 양이온 중 적어도 하나로부터 선택되며, n은 B와 A의 몰비이고, 1<n≤4, 0.0125≤x≤0.075이고, 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 주상은 A5+와 B3+ 동시 도핑된 금홍석 이산화티타늄이고, 부상은 B2TiO5이며, 부상은 주상에 균일하게 분산되는 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부상은 직교 구조의 B2TiO5인 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 저항률이 1011Ω·㎝보다 큰 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    20Hz 내지 2×106Hz 주파수 범위 내에서 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전상수는 10000보다 크고, 동시에 주파수가 2×105Hz 미만일 때 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전손실은 0.05보다 작은 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    -160℃ 내지 170℃ 온도 범위 내에서 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전상수는 10000보다 크고, 동시에 -50℃ 내지 150℃ 온도 범위 내에서 상기 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 유전손실은 0.05보다 작은 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료.
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법에 있어서,
    (1) 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 총 성분 표현식 AxBnxTi1-(n+1)xO2에 따라, 상응하는 티타늄원, A원 및 B원을 칭량하는 단계;
    (2) 상술한 반응물을 볼 밀링 탱크에 넣고 볼 밀링 및 건조를 수행하여 균일한 혼합물 분체를 수득하는 단계;
    (3) 단계 (2)에서 수득한 혼합물 분체를 막자사발에 넣고, 상기 혼합물 분체 중량의 5% 내지 10%를 차지하는 정제수를 첨가하여 균일하게 혼합한 후, 분체를 몰드에 넣고 적어도 400MPa 압력 하에서 압력을 유지하여 그린 시트를 수득하며, 그린 시트를 막자사발에 넣고 분쇄 및 연마하여 예비 분체를 수득하는 단계;
    (4) 단계 (3)에서 수득한 예비 분체를 몰드에 넣고 적어도 2MPa의 압력 하에서 압력을 유지하여 성형한 후 소결 처리를 수행하며-구체적인 소결 공정은 승온 속도가 1.5℃/min내지 15℃/min이고 온도 범위는 1200℃ 내지 1500℃이며 보온 시간은 1시간 내지 24시간임-, 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 치밀한 세라믹 시트를 수득하는 단계; 및
    (5) 단계 (4)에서 수득한 세라믹 시트에 대해 표면 연마 처리를 수행한 후 어닐링을 수행하며-구체적인 어닐링 공정은 승온 속도가 1.5℃/min내지 15℃/min이고 온도 범위는 1000℃ 내지 1200℃이며 보온 시간은 1시간 내지 24시간임-, 종료 후 실온으로 자연 냉각하여 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료를 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (1)에서 티타늄원은 TiO2이고, A원은 A2O5이고, B원은 B2O3, B2(C2O4)3, B2(C2O4)3의 수화물, B(NO3)3, B(NO3)3의 수화물, B2(SO4)3, B2(SO4)3의 수화물, B2(CO3)3, B2(CO3)3의 수화물, B(C2H3O2)3, B(C2H3O2)3의 수화물 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (2)에서 볼 밀링은 에탄올 또는 아세톤을 분산제로, 이트륨 안정화 지르코니아 볼을 볼 밀링 매질로 사용하여 12시간 이상 볼 밀링을 수행하는 것이며, 상기 단계 (4) 및 단계 (5)에서 소결과 어닐링의 기체 분위기는 공기인 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (5)에서 표면 연마 공정은 먼저 240메쉬의 사포로 거친 연마를 수행한 후, 1200메쉬의 사포로 미세 연마를 수행하는 것을 특징으로 하는 복합 위상 대형 유전체 세라믹 재료의 제조 방법.
  10. 삭제
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112723880B (zh) * 2020-08-12 2023-04-07 苏州鱼得水电气科技有限公司 一种耐高腐蚀的复合压电陶瓷材料的制备方法
CN113831121A (zh) * 2021-09-25 2021-12-24 天津理工大学 一种高击穿场强的复相巨介电陶瓷材料及其制备方法
CN114773053A (zh) * 2022-05-05 2022-07-22 安徽工业大学 一种Al/Ga/In+Ta共掺杂TiO2基巨介电陶瓷、制备方法及其应用
CN115073164B (zh) * 2022-06-13 2023-06-06 安徽工程大学 一种Ca+Sb共掺杂TiO2巨介电陶瓷、制备方法及其应用
CN116041059B (zh) * 2023-02-08 2024-04-02 西北工业大学 一种钛酸锶基巨介电陶瓷制备方法
CN116332640B (zh) * 2023-03-03 2023-12-26 西安交通大学 一种铌掺杂的钛酸钡/锂掺杂的氧化镍叠层共烧陶瓷材料及制备方法
CN116924796B (zh) * 2023-08-14 2024-05-14 昆明理工大学 一种abo3型低介电损耗陶瓷及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531389A (ja) * 2011-09-16 2014-11-27 ジ オーストラリアン ナショナル ユニバーシティ 巨大誘電率材料
JP2018008863A (ja) 2016-07-11 2018-01-18 茂野　交市 誘電体セラミック材料及び誘電体セラミック組成物

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09165260A (ja) * 1995-12-19 1997-06-24 Ube Ind Ltd 誘電体磁器組成物
JPH11180767A (ja) * 1997-12-18 1999-07-06 Kyocera Corp 誘電体磁器および積層セラミックコンデンサ
JP4201242B2 (ja) * 2002-03-26 2008-12-24 Ｔｄｋ株式会社 高誘電率誘電体磁器組成物
JP4299759B2 (ja) * 2004-10-12 2009-07-22 Ｔｄｋ株式会社 セラミック電子部品およびその製造方法
JP4967772B2 (ja) * 2006-08-24 2012-07-04 住友化学株式会社 熱電変換材料およびその製造方法
US8644000B2 (en) * 2011-09-13 2014-02-04 Fatih Dogan Nanostructured dielectric materials for high energy density multilayer ceramic capacitors
CN103553602B (zh) * 2013-10-10 2015-04-15 桂林理工大学 谐振频率温度系数可调的金红石型微波介质陶瓷
US9809499B2 (en) * 2014-07-03 2017-11-07 Kyocera Corporation Dielectric material and electronic component
CN104478431B (zh) * 2014-11-26 2017-10-10 四川大学 具有高介电常数的离子改性二氧化钛陶瓷材料及制备方法
CN104529430B (zh) 2014-12-04 2015-09-30 山东大学 二氧化钛基复合陶瓷介电材料及其制备方法与应用
CN104803415B (zh) * 2015-05-15 2016-06-15 云南民族大学 一种由酸溶性钛渣制备金红石的方法
MX2018013063A (es) 2016-04-25 2019-01-30 Eaton Intelligent Power Ltd Compuestos de elastómero con constante dieléctrica alta.
CN106747410A (zh) * 2016-12-05 2017-05-31 陕西师范大学 偏压稳定型巨介电低损耗二氧化钛基复合介电陶瓷材料
JP2018140891A (ja) 2017-02-27 2018-09-13 Tdk株式会社 誘電体組成物および電子部品
CN108178626A (zh) * 2018-01-20 2018-06-19 陕西科技大学 一种低损耗高介电常数x9r陶瓷电容器介质材料及其制备方法
WO2019206321A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 The Hong Kong Polytechnic University Multilayer and flexible capacitors with metal-ion doped tio2 colossal permittivity material/polymer composites
CN109265162A (zh) * 2018-09-19 2019-01-25 天津大学 一种高性能巨介电常数介质材料
CN109851357B (zh) * 2019-01-10 2021-11-02 陕西科技大学 一种无铅高介电低损耗x9r温度稳定型陶瓷复合材料及其制备方法
CN110577401A (zh) * 2019-08-14 2019-12-17 天津大学 一种二氧化钛基介质材料的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531389A (ja) * 2011-09-16 2014-11-27 ジ オーストラリアン ナショナル ユニバーシティ 巨大誘電率材料
JP2018008863A (ja) 2016-07-11 2018-01-18 茂野　交市 誘電体セラミック材料及び誘電体セラミック組成物

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