KR820000664B1 - 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 유전체 제조방법 - Google Patents

페로브스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 유전체 제조방법 Download PDF

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헤닝스 데트레프
쉬라이네마헤르 헤르베르트
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알. 에이. 비즐
엔. 브이. 필립스 글로아이람펜 파브리켄
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates

Abstract

내용 없음.

Description

페로브스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 유전체 제조방법
제1도는 구리와 티타늄(Titanium)이 다른 비율로 첨가된 티탄산 바티움 BatiO3의 농축도를 도시한 그래프.
제2도는 같은 몰수의 구리와 티타늄을 첨가시킨 티탄산바리움 BaTiO3의 농축도를 도시한 그래프.
제3a 및 3b도는 CuO로 된 혼합물과 원소주기율의 제Ⅳ족에 있는 원소의 산화물된 혼합물이 첨가된 티탄산 바리움 BaTiO3의 농축도를 제각기 도시한 그래프.
제4a 및 4b도는 CuO와 TiO2를 다르게 첨가시킨 티탄산 바리움 BaTiO3의 혼합결정에 대한 농축도를 도시한 그래프.
제5도는 CuO혼합물이 첨가된 경우와 첨가되지 않은 경우의 티탄산 바리움 BaTiO3의 유전적 성질을 도시한 그래프.
본 발명은 화학양론적인 알카리토금속의 티탄산 염, 알카리 토금속의 지르코늄염 알카리토 금속의 주석 산염 및 구리화합물로 구성된 혼합물을 갖는 이들의 혼합 결정을 기초로하여 페로브스카이트 구조를 갖는 유전체(dielectric material)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
세라믹 캐패시터 제조하는데 있어서, 티탄산 바리움, 또한 티탄산 칼슘 및 지르콘산 바리움과 티탄산 바리움의 혼합결정 또는 티탄산 스트론튬, 또는 주석산 바리움으로된 소결 세라믹(Sintered Ceramic) 혼합물, 즉(Ba,Ca) (Ti,Zr) O3, Ba (Ti,Zr) O3, Ba (Ti,Sn) O3, (Ba,Sr) TiO3가 유전체로 쓰이고 있음을 공지되어 있다. 적절한 세라믹 밀도를 얻기 위해서는 이러한 물질은 1300℃ 이상, 때로는 약 1400℃의 온도에서 소결시켜야 한다.
영국 요업 협회지 74(1975) No. 5의 165-169페이지에는 0.5몰%의 구리를 첨가하여 재생할 수 있는 방법으로 1200℃ 이상의 소결온도에서 티탄산 바리움을 치밀하게 소결시키는 것이 기재되어 있다.
그러나 현상태에의 기술로서 티탄산 바리움 세라믹을 치밀하게 소결시키는 데는 별문제가 없다.
그러나 상술된 높은 소결 온도는 몇 가지 문제점을 야기한다. 즉 소결하는 동안 사용된 물질 예를 들어 산화 지르코늄으로된 매우 비싼 내화물질상에 소결된 물질의 상호반응, 소결로(燒結爐)의 심한 마모 그리고 비교적 에너지 값이 비싸다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 소결체의 물리적성질 특히 유전적 성질은 그대로 유지시키면서 이 소결체의 제조과정 이보다 싸고 간단히 되도록 알카리 토금속의 티탄산염, 알카리토금속의 지르콘산염, 알카리 토금속의 주석산염 또는 이들 혼합 결정의 소결온도를 낮추는데 있다.
본 발명에 따라 실제로 페로브스카이트 격자구조가 되지 않으면 공융(共融)합금 CuO, Cu2O 또는 CuO.Cu2O·MeO2(여기서 MeO2는 Si, Ti Ge, Zr, Sn, Hf, Pb 중에서 선택된 적어도 한 원소의 산화물질)을 형성하는 화합물을 화학양론적인 페로브스카이트 화합물에 첨가하고, 또 1000℃내지 1250℃의 온도에서 0.2내지 1바(bar)의 산소분압으로 화합물의 혼합물을 소결하므로서 본 발명의 목적이 달성된다.
본 발명은 세라믹 페로브스카이트형 물질의 전기적 특성을 변화시키지 않고 오히려 입자를 크게 성장시켜서 전기적 특성을 개선시키기 위해, 페로브스카이트형 화합물의 첨가물이 사실상 페로브스카이트형 격자로 되지 않고 일정양의 확정된 페로브스카이트상(相)을 액상(液相)으로 용해하여 다른 곳에서 고상(固相)으로 다시 침전될 수 있어야 한다는 것에 기초를 두고 있다. “사실상 페로브스카이트형 격자로 되지 않음”이란 1200℃미만의 소결온도에서 소결된 세라믹 페로브스카이트 물질에 있어서는 공융 형성 화합물로부터의 원소들이 결정 격자에 혼합될 수 없고 1200℃이상의 온도에서 소결된 세라믹 페로브스카이트 물질에 있어서는 이런 원소의 소량만이 1%미만의 양으로 혼합 될 수 있다는 뜻이다. 말하자면 이 과정은 용융상태에서 결정을 성장시키는 것과 같이 생각할 수 있으며 이것은 세라믹 형성에 미소 규모로 이행되는데 공융(共融)은 입자 경계에서 일어나며 세라믹 물질의 입자를 형성하지만 사실상 결정에 침윤되지는 않는다. 페로브스카이트 상인 입자 사이의 이 가속확산 이송(Accelerated Diffusion Transport)은 입자성장이 증가되고 또 소결동작이 활발해지는 이유일 것이다.
본 발명의 보다 정교한 방법은 원소 주기율의 제Ⅳ족 원소와 구리의 화합물 또는 구리의 화합물이 0.5 내지 3몰%씩 첨가되고 또 원소 주기율 제Ⅳ족 원소와 구리의 화합물이 1:3 내지 3:1의 몰랄 비(Molar Ratio)로 첨가되는 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 30몰%의 알카리토금속 원소를 납으로 치환시킬 수 있다는 것이다.
페로브스카이트상을 이루는 시료(試料)를 혼합한 후에 1100℃내지 1200℃의 온도 범위에서 하소(
Figure kpo00001
)과정을 수행할 수 있다.
하소 과정 전에 첨가되는 구리의 첨가분은 예를 들어, Ba (Ti, Zr)O3과 같은 혼합 결정의 형성이 크게 촉진시키는 이점을 준다. 지르코늄이 함유된 혼합결정의 제조에서 하소온도가 1200℃에서도 거의 어떤 혼합결정도 형성 되지 않으며 또 어떤 특정 상태에서도 혼합 결정 형성에 쓰인 시료가 완전히 변환되지 않음은 공지되어 있다. 실제로는 양호한 혼합 결정을 얻기 위해서는 제2하소 처리를 한다. 본 발명에 따른 방법을 사용하면 약 1100℃의 온도에서 이미 혼합 결정형성에 사용된 시료가 완전히 변화되고 혼합결정 형성이 높이 잡아도 1200℃에서 완결되기 때문에 제2하소과정이 필요없게 된다.
본 발명에 따른 방법으로 얻어지는 또 다른 이점은 특히 공지된 티탄산염과 지르콘산염과 그리고 주석산염에 비해 본 발명에 따른 방법에 의해 비교적 낮은 소결 온도에서 티탄산염과 지르콘산염과 주석산염 또는 그들의 혼합결정을 얻게 되는 것이다. 따라서 소결하는 동안 상당히 싼 내화물질을 쓸 수 있다. 또 내화물질의 선택범위도 동시에 훨씬 넓어지게 된다. 본 발명에 따른 방법에 요구되는 소결 온도에서는 예를 들어 내화물질로 금속 지지대와 같은 열전전도가 특히 좋은 물질을 쓸 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 티탄산 바리움 BaTiO3은 1000℃ 이상의 소결 온도에서 이미 입자의 직경이 50㎛ 이상이며 그 밀도가 이론치의 98내지 99.5%인 조결정(coarse-crytolline)인 구조를 갖는데, 이것은 첨가물을 넣지 않고 소결시킬 때 1320℃이상의 소결 온도에서 얻을 수 있는 것이다. 입자크기가 물질의 유전적 성질에 결정적인 영향을 주므로 재생할 수 있는 방법으로 입자 고조를 제어할 수 있고 입자 크기가 크게 된다는 것이 본 발명에 의한 방법의 큰 이점이다.
또 본 발명에 따른 혼합물로 된 세라믹 소결체의 양호한 유전적 성질 예를 들어 유전상수 ε와 손실각 tgδ값이 첨가물에 의해 영구히 영향을 받지 않거나 또는 영향을 받는 다해도 예를 들면 티탄산 바리움의 경우 tgδ의 값은 감소된다.
구리 또는 원소 주기율의 제Ⅳ족 원소들의 첨가는 1100℃내지 1200℃에서 하소 하기 전 또는 후에 할 수 있는데 이러한 물질들은 가능한한 균일한 분포로 세라믹 물질에 첨가되어야 한다. 이것은 2가 구리산화물을 첨가하든가 또는 물과 에타놀로 된 용액속에서 예를 들면 질산구리 또는 초산 구리와 같은 구리 수용액을 미리 소결된 기본세라믹 분말에 침윤시킴으로써 보다 효율적으로 행해질 수 있다. 분말에 침윤시킨 후 구리는 공기중에서 약 700℃로 약 1시간 동안 가열시켜야 한다. 이 제조단계는 산화 제2구리가 예비가소(Pre sintered)시킨 분말이라면 생략될 수 있다. 소결 온도를 저하시키기 위해 구리를 첨가하는 것은 원소 주기율의 제Ⅳ족의 적어도 한 원소가 주어진 양만큼 세라믹 분말에 있으면 훨씬 더 효과적이다. 그 첨가원소는 그 원소의 산화물 형태로 첨가될 수 있다.
이산화 티타늄 TiO2, 이산화 지르코늄 ZrO2, 이산화주석 SnO2, 이산화하프늄 HfO2, 또는 이산화납 PbO2에서 좋은 결과를 얻었으며 이산화 게르마늄 GeO2와 이산화실리콘 SiO2에서 특히 좋은 결과를 얻었다. 이들 산화물이 페로브스카스이트상(TiO2,ZrO2)의 주된 구성물이 된다면 하소과정 뒤에 화학량론적으로 평량(枰量)된 페로브카스이트상의 티탄산 바리움 BaTiO3또는 예를 들어(Ba, Ca) (Ti, Zr) O3과 같은 혼합 결정에 이들 산화물을 첨가시키거나 또는 하소 전에 이미 이들 산화물을 첨가시키거나 이로운 점은 똑같다. 구리-티타늄의 첨가물에 대해서는 물과 에타놀용액속에서 가소 분말에 구연산 티타늄과 초산구리를 침윤시키면 매우 좋은 결과가 얻어진다.
Cu : Ti=1:3내지 3:1의 몰랄비로 구리오 티타늄을 혼합하면 소결 온도를 낮추는 좋은 첨가제 역할을 하며 최적결과는 Cu와 Ti의 롤랄비가 11:1이고 페로브스카이트상 구리의 전체 농도가 0.5내지 1몰%일때 얻어진다.
이제 첨부된 도면과 몇개의 실시예를 참조하면서 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
기계적 유압으로 압분시킨 제품의 압분력에 근거를 두고 팽창계에 의해 여러 첨가물의 작용이 측정되었다.
이 샘플들은 삼가 기뭉 모양으로 크기가 대략 6.5×6.5×17㎜였다. 이 샘플들은 공기중에서 매분 약 4℃의 율로 최고온도 1185℃까지 팽창 계속해서 가열시켰다. 이 측정에서 샘플의 밀도는 이론적 밀도(ρth)대 온도의 %로 결정되었다. 샘플의 최종밀도(ρth)는 이들 샘플이 세공(細孔)을 갖는 한 수중에서 정수압이 상승하는 것을 측정하여 결정된 것이다.
그 반면에 개공(開孔)을 갖는 샘플들 최종밀도는 기하학적 크기와 무게를 측정하여 결정된 것이다. 이 측정의 결과들은 제1도에서 제4도와 표 1에서 표 4에 도시되어 있으며 이론적밀도(ρth)의 밀도%를 수직축으로, ℃로 된 온도를 수평축으로 하여 그려져 있고 어느 경우나 온도상승률을 분당 3.9℃ 그리고 최고 온도 Tmax를 1185℃로 하였다.
제1도는 공기중에서 분당 3.0℃의 온도 상승률로 최고온도 1185℃까지 높으면서 구리와 티타늄이 서로 다르게 첨가된 평균 입자 크기가 약 0.5㎛인 티탄산 바리움 분말을 기계적 정수압적으로 압축시킨 농축도를 도시한 것이다.
제1곡선에서 제5곡선 까지는 다음 물질에 관한 것이다.
1. BaTiO3+1몰% 구리산티타늄
2. BaTiO3(첨가물없음)
3. BaTiO3+1몰% 초산구리
4. BaTiO3+1몰%초산구리+1몰% 구연산티타늄
5. BatiO3+1몰초산구리+3몰% 구연산티타늄
모든 첨가물은 1150℃로 예비가소(假燒)한 후에 첨가시켰다. 제5곡선이 초산 구리와 구연산 티타늄을 같은 몰탈로 첨가시켰을 때 BaTiO3에 대해 최적임을 보여주고 있다.
제2도는 분당 3.9℃의 온도 상승률을 갖는 온도에 대해 평균 입자 크기가 약 0.5㎛인 기계적 유압으로 압축시킨 티탄산 바리움 분말의 농축도를 보이고 있다. 티탄산 바리움 분말은 1150℃에서 하소시킨 후 같은 물의 첨가물인 초산 구리와 구연산 티타늄 용액으로 침윤시킨 것이었다. 여기서도 역시 이론적 밀도 ρth의%로 밀도를 나타냈다. 제1곡선에서 제4곡선까지는 다음물질에 관한 것이다.
1. BaTiO3+0.25몰%초산구리+0.25몰% 구연산티타늄
2. BaTiO3+0.5몰%초산구리+0.5몰% 구연산티타늄
3. BaTiO3+1몰% 초산구리+1몰% 구연산티타늄
4. BaTiO3+2몰% 초산구리+2몰% 구연산티타늄
이 소결 곡선의 변화는 초산 구리와 구연산티타늄을 같은 몰수로 혼합해 첨가시킨 전체적인 최적의 량이 1내지 2몰%임을 보여주고 있다.
제3a 및 3b도는 분당 3.9℃의 온도상승률을 갖는 온도에 대해 평균입자 크기가 약 0.5㎛인 기계적 정수압적으로 압축시킨 티탄산 바리움 분말의 농축도를 보인 것이다. 1150℃에서 하소시킨 후 이 혼합결정분말을 마노볼밀(Ball Hill)에서 CuO와 원소 주기율 제Ⅳ족의 산화물과 함께 분쇄시켰다.
1. BaTiO3+1몰% CuO+1몰% GeO2
2. BaTiO3+1몰% CuO+1몰% SiO2
3. BaTiO3+1몰% CuO+1몰% SnO2
제3b도의 제1 및 제2곡선은 다음 물질에 관한 것이다.
1. BaTiO3+1몰% CuO+1몰% HfO2
2. BaTiO3+1몰% CuO+1몰% ZrO2
제3a도에서 소결 온도를 저하시키는 실시예의 모든 첨가물중에서 CuO/GeO2의 조합이 가장 현저한 효과를 보이고 있음이 분명할 것이다. 1몰%CuO+1몰% G2O2의 첨가로써 약 1000℃에서 이미 조밀한 티탄산 바리움을 소결시키는 것이 가능했다.
제4a 및 4b도는 분당 3.9℃의 온도 상승률을 갖는 온도에 대해 평균 입자 크기가 약 0.5㎛인 기계적 정수압적으로 압축시킨 티탄산 바리움의 혼합 결정 분말의 농축도를 보이고 있다. 1100℃내지 1200℃에서 하소시킨 후 이 혼합 결정 분말을 마노 볼 밑에서 CuO와 TiO2를 다르게 첨가시켜 분쇄시켰다.
제4a도의 제1곡선에서 제4곡선은 다음 물질에 관한 것이다.
1. (Ba 0.87 Ca 0.13) (Ti 0.88 Zr 0.2) (첨가물없음)
2. (Ba 0.87 Ca 0.13) (Ti 0.88 Zr 0.2)+1몰% CuO+1몰% TiO2
3 Ba (Ti 0.78 Zr 0.22) O3+1.5몰% CuO+1몰〃 TiO2
4. (Ba 0.85 Pb 0.15) TiO3+0.5몰% CuO+0.5몰% TiO2
제4도의 제1곡선에서 제3곡선은 다음 물질에 관한 것이다.
1. (Ba 0.9 Ca 0.1) TiO3+0.5몰% CuO+0.5몰% TiO2
2. (Ba 0.68 Sr 0.32) TiO3+0.5몰% CuO+0.5몰% TiO2
3. Ba (Ti 0.87 Sn 0.13) O3+0.5몰% CuO+0.5몰% TiO2
다음표들은 페로브스카이트 구조를 갖는 다음 물질들의 소결 온도를 저하시키는데 각각 초산 구리와 구연산 티타늄 또는산화 구리와 이산화티타늄 또는 이산화 실리콘, 이산화 게르마늄, 이산화지르코늄, 이산화주석, 이산화하프늄, 또는 이산화납을 다르게 그리고 같은 몰수로 첨가시켰을 때의 영향을 보인 것이다.
Figure kpo00002
표 1는 Cu/Ti를 다르게 첨가시켜 티탄산바리움 BaTiO3을 소결시킨 결과를 보인 것이다.
1050℃에서 소결된 시편의 소결시간은 10시간 이었고,
1185℃에서 소결된 시편의 소결시간은 200분이었으며,
소결분위기는 공기중이었고, 산소부분압은 0.2내지 1이였다. 표의 물 %첨가물을 나타내는 제1종렬에서 (a)는 하소 후에 첨가시킴을 (b)는 하소전에 첨가시킴을 나타내고, Cu, Ti는 수용액 또는 알코올 용액의 형태로 첨가시킨 것이다.
[제1표]
Figure kpo00003
Figure kpo00004
표 1에서 티탄산 바리움의 경우 0.5몰% 구리와 0.5몰% 티타늄의 첨가가 그 소결요도를 저하시키는데 최적임을 보이고 있다. 1%이하의 세공을 갖는 세라믹은 이미 1050℃의 소결온도에서 얻어진다.
표 2는 CuO와 TiO2를 첨가시킨 후 페로브스카이트 구조를 갖는 다른 시료에서의 소결온도 저하를 보인 것이다. 최고 온도에서 소결 시간은 200분 이었으며, 소결 분위기는 공기중이었고 산소 부분압은 0.2내지 1바였다. 몰%로 첨가물을 나타내는 제2종렬은 표 1의 제1종렬에 표시한 것과 같다.
[제2표]
Figure kpo00005
표 2는 CuO/TiO2첨가물이 티탄산 스트론튬 SrTiO3과 티탄산 칼슘 CaTiO3의 경우도 소결온도를 상당히 저하시킴을 보이고 있다. 첨가물 없이 1400℃ 이상이 온도에서 겨우 조밀하게 소결될 수 있는 지르콘산 칼슘 CaZrO3과 지르콘산 바리움 BazrO3에 CuO/TiO2를 첨가시켜서 약 1200℃로 소결온도를 저하시킨 것이다. 이온도에서 첨가물을 넣지 않은 시료에 비해 이 세라믹 시료의 현저한 농축도가 얻어진다.
표 3는 CuO/TiO2첨가물을 다르게 넣었을 때의 혼합 결정기 소결 온도 저하를 보인 것이다. 최고 온도에서의 소결 온도는10시간 이었고 소결 분위기는 공기중이었으며 산소 부분압은 0.2 내지 1 바였다. 몰%의 첨가물을 나타낸 이표의 제2종렬은 표 1의 제1종렬에 표시한 것과 같다.
[제3표]
Figure kpo00006
Figure kpo00007
표 4는 첨가물을 다르게 넣었을 때의 티탄산 바리움 Ba TiO3의 소결 결과를 보인 것이다. 구리 다음으로 원소 주기율 제4족의 원소가 제2첨가물로서 선택되었다.
소결 시간은 200분이었고, 소결 분위기는 공기중이었으며 산소 부분압은 0.2내지 1바였다. 몰%로 첨가물을 나타낸 이 표의 제2종렬은 표 1의 제1종렬에 나타낸 것과 같다.
[제4표]
Figure kpo00008
표 1에서 표 4까지의 값들로 보아서 구리계 또는 보다 좋게는 구리와 원소 주기율의 제Ⅳ족 원소계에 설가물을 넣는 것이 특히 이들 유전적 성질이 나쁘게 됨이 없이 소결온도를 상당히 저하시키는 것이 분명하다.
제5도는 티탄산 바리움 BaTiO3에 CuO첨가물을 넣은 것과 넣지 않은 것의 유전적 성질을 보인 것이다.
비유전율 와 손실각 tg δ의 측정은 삼각기둥 모양의 소결된 세라믹 덩이에서 잘라낸 직경 5㎜, 두께 0.5㎜의 원판형 시편욜-50℃내지+180℃의 온도범위에서 주파수 1KHz의 1V(피크-피크) 교류전압으로 했다. 전극은 크로큠-닉켈과 금을 증착시켜서 만들었다.
제5도의 제1a,1b,2a 2b 및 곡선은 다음물질과 측정치에 관한 것이다.
1a:BaTiO3+1몰% TiO3의 온도에 대한 ε(실선), 소결시간 5시간, 소결온도 1340℃, 소결분위기 공기, 산소부분압 0.2내지 1바, 시편의 평균 입자 크기 50 내지 70㎛
1b: 제1곡선과 같은 시료의 온도에 대한 tgδ(점선)
2a: BaTiO3+0.5몰%CuO+-.5몰% TiO2의 온도에 대한 ε(실선), 소결시간 200분, 소결온도 1185℃, 소결 분위기 공기, 산소부분압 0.2내지 1바, 시편의 평균입자 크기 50 내지 70㎛.
2b: 제2곡선과 같은 시료의 온도에 대한 tgδ(점선)
제1a 및 제2a의 측정 곡선을 비교해보면 CuO/TiO2첨가물이-50℃에서+100℃사이의 범위에서 BaTiO3에 대한 유전율 ε값이 사실상 영향을 받지 않음이 나타났다. 그러나 제1b 및 제2곡선에서 손실각 tgδ의 측정치를 비교해보면 첨가물을 넣지 않은 티탄산 바리움 BaTiO3에 비해-10℃에서 -180℃사이의 온도 범위에서 CuO/TiO2를 첨가시키면 유전 손실이 현저히 감소됨을 보이고 있다. 이것이 큰 이점이라고 생각해야 한다.
다음 시료는 바라는 첨가물을 넣은 티탄산염, 지르콘산염, 주석산염, 또는 그들의 혼합 결정으로 시편을 제조하는데 쓰인 것이었다.
Figure kpo00009
Figure kpo00010
티타늄 테트라부틸레이트(Titanium Tetrabutylate)
티타늄 테트라부틸레이트는 구연산 티타늄 대신에 사용되었으며, 다음 과정은 미국 요업학회 공보 49(1970)페이지 990내지 993의 “알코올 공침(共沈)에 의한 BaTiO3및 기타 백색 세라믹 분말의 제조”에 기재된 제조 지침에 따른 것이었다.
요구되는 양만큼 평량한 시료를 마노블 밑 용기에 넣고, 변성된 에타놀로 뜨게 했다. 적당한 갯수의 마노분쇄볼(Ball)을 넣은 후 플레니터리(Planetary)볼 밀로 2시간 동안 혼합했다. 그 후 그 혼합물을 표면 증발기로 건조시켰고 공기중에서 15시간 하소시켰다. 지르코늄이 함유된 물질에서는 하소 온도가 1200℃였고, 기타 다른 물질에서는 1150℃였다.
플래니터리볼 밀로 1시간 견성 분쇄(Olry Grinding)한 후 구리와 원소 주기율의 제Ⅳ. 원소를첨가시켰다.
이 목적을 위해 해당 산화물(시료 목록 참조)이나 첨가시킬 원소의 수용액이, 특히 Cu/Ti 첨가물과 함께 쓰였다.
산화물, 즉 Cuot+TiO2또는 TiO2대신 ZrO2SnO2,HfO2,SiO2,GeO2또는 PbO2를 첨가 시킬때 그 과정은 다음과 같다.
가소된 기본 페로브스카이트 물질을 평량한 양의 시료를 소결하기 전과 같은 환경에서 산화물을 첨가시켜 함께 혼합시켰다. 표면 증발기로 건조시킨 후 플래니터리볼밀에서 또 한번 15분 동안 견성분쇄했다.
그후 첨가시킬 원소의 수용액과, 특히 초산 구리와 구연산 티타늄을 첨가시키기 위해 다음 과정을 수행했다.
0.25몰 초산 구리 용액과 0.25몰 구연산 티타늄용액의 필요한 양을 첨가시키고, 약 1:1의 비율로 변성 에타놀로써 희석시켰다. 그 맑은 용액을 하소된 기본 페로브스카이트 물질에 첨가시켰다. 계속 교반시키며 동시에 뜨거운 공기를 공급하면서 현탁물을 재빨리 건조시켰다. 그후 침운된 분말을 유기 함유물을 태우기 위해 공기중에서 1시간 동안 700℃로 가열시켰다.
최종적으로 이 분말을 플래니터리 볼 밑에서 15분 동안 분쇄 건조시켰다.
시편들은 세라믹 분말을 4000바의 압력으로 압축해서 만들어 1에서 표4까지의 환경에서 소결시켰다.

Claims (1)

  1. 화학 양론적인 알카리로 금속의 티탄산염, 알카리토 금속의 지르코늄염, 알카리토 금속의 주석산염 또는 이들의 혼합물로 구성되어 있고, Ca, Sr 및 Ba중에서 선택된 알카리토 금속을 가지며 구리 화합물이 첨가된 유전체의 제조 방법에 있어서, 공융 화합물 CuO·Cu2O 또는 공융화합물 CuO.Cu2O. MeO2(여기서 MeO2는 Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Hf 및 Pb중에서 선택된 적어도 한 원소의 산화물임)가 화학양론적인 페로브스카이트 구조를 갖는 화합물에 첨가되며, 화합물들의 혼합물이 0.2내지 1바의 산소 분압과 100℃내지 1250℃온도에서 소결되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 구조를 갖는 유전체 제조방법.
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