Korean Journal of Materials Research (한국재료학회지)

Materials Research Society of Korea (한국재료학회)
권호 표지

Effect of Partially Oxidized Ti Powder on Electrical Properties and Microstructures of $BaTiO_3$-based Ceramics

$BaTiO_3$계 세라믹스의 전기적 성질과 미세조직에 미치는 부분산화 Ti 분말 첨가의 영향

  • Kim, Jun-Gyu (Institute of Advanced Materials, Inha University) ;
  • Jo, Won-Seung (School of Materials Science and Engineering, Inha University) ;
  • Park, Gyeong-Sun (Department of Advanced Materials Engineering, Sejong University)
  • 김준규 (인하대학교 소재연구소) ;
  • 조원승 (인하대학교 재료공학부) ;
  • 박경순 (세종대학교 신소재공학과)
  • Published : 2000.10.01
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Abstract

$BaTiO_3$-based ceramics with partially oxidized Ti powders were prepared by sintering at $1350^{\circ}C$ for 1 h in v vacuum, and then heated in air. In this study, the effect of partially oxidized Ti powders on electrical properties and microstructures of $BaTiO_3$-based ceramics was investigated. It was found out that the semiconductive $BaTiO_3$-based ceramics beζame to show excellent PTCR (more than $10^5$) characteristic by adding 5~7 vol% of partially oxidized Ti powder. Also, it was found out that the sintered compact had extremely porous and fine-grained microstructure. The relative density and grain size of sintered compact with 5 vol% of partially oxidized Ti powders were 54% and $1.3\;{\mu\textrm{m}}$, respectively. The mechanism for the development of PTCR characteristic in $BaTiO_3$-based ceramics with partially oxidized Ti powders due to the adsorption of oxygen at grain boundaries, and could be explained, based on Heywang model.

본 연구에서는 부분산화한 Ti 분말을 첨가한 $BaTiO_3$계 세라믹스를 진공중 $1350^{\circ}C$에서 1 h 소결하여 제조하였다. 공기중 가열후 전기적 성질과 미세조직에 미치는 부분산화한 Ti분말 첨가량의 효과를 조사하였다. 그 결과, 5~7vol%의 부분산화한 Ti분말을 첨가한 반도성 $BaTiO_3$계 세라믹스는 비정항의 변화크기가 $10^5$이상인 우수한 PTCR 특성을 나타내었고 또한, 고다공질과 미립화된 조직을 얻을 수 있었다. 5 vol%의 부분산화한 Ti 분말을 첨가한 $BaTiO_3$계 세라믹스의 상대밀도와 입도는 각각 54%, $1.3\;{\mu\textrm{m}}$였다. 부분산화한 Ti 분말의 첨가에 의한 $BaTiO_3$계 세라믹스의 PTCR 특성 발현은 입계에서의 산소 흡착에 기인하였는데, 이는 Heywang모델로써 설명할 수 있었다.

Keywords

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