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HWAHAK KONGHAK,
Vol.35, No.4, 520-525, 1997
PZT 분말제조시 수열조건별 특성 연구 : 반응온도, 광화제 및 반응시간의 영향
Studies on Characteristics of Hydrothermal Conditions in Preparing PZT Powders : Effects of Reaction Temperature, Mineralizer and Reaction Time
본 연구에서는 수열합성법을 이용한 PZT(Lead Zirconate Titanate) 분말제조시 반응온도의 변화, 반응시간의 증감 및 광화제 첨가 등이 입자의 결정성, 입도분포와 평균입경에 미치는 영향을 조사하였다. 수열용액의 용해도를 증가시키기 위하여 KOH를 광화제로 첨가함으로서 130-220℃의 반응온도범위와 100-200psi의 압력범위에서 입방체 모양을 갖는 1-5μm 크기의 PZT 결정분말을 제조할 수 있었다. 실험결과 온도가 증가함에 따라 핵생성 및 결정면의 발달이 빠르게 진행되었으며, 광화제 첨가량이 증가함에 따라 수열반응온도를 낮출 수 있었다. 또한 반응시간이 증가함에 따라 합성분말의 입도분포가 단분산 형태에서 이중형의 형태로 전이되고 입자들의 평균입경도 커짐을 알 수 있었다.
In this study PZT powders were prepared by hydrothermal synthesis. The effects of reaction temperature, reaction time and concentration of mineralizer on crystallinity and the size distribution of particles were investigated. The PZT powders in uniform size of 1-5μm with cubic shapes were obtained in the temperature range of 130-220℃ and the pressure range of 100-200psi using KOH as a mineralizer which increases the solubility of feedstock. It was found that nucleation and development of crystal phases progressed rapidly as the reaction temperature increased, but the reaction temperature decreased as the concentration of mineralizer increased. It was also found that the shape of the size distribution of particles was changed from a monodispersion to a bimodal dispersion, and that the mean particle size increased as the reaction time increased.
[References]
  1. Haertling GH, "Ceramic Materials for Electronic," ed. Relva C. Buchanan, Marcel Dekker Inc., N.Y., 2, 1991
  2. Kanai H, Furukawa O, Abe H, Yamashita Y, J. Am. Ceram. Soc., 77, 2620, 1994
  3. Binner JGP, "Advanced Ceramic Processing and Technology," Noyes Publications, Park Ridge, New Jersey, 1, 1990
  4. William JD, Ceram. Bull., 67, 1673, 1988
  5. Chernov AA, "Modern Crystallography III," Crystal Growth," Springer-Verlag, Berlin, 353, 1984
  6. Marschall DJ, Laudise RA, J. Cryst. Growth, 1, 88, 1967
  7. Xu Y, "Ferroelectric Materials and Their Applications," Elsevier Science Publishing Company, Inc., N.Y., 115, 1991
  8. 이종근, "무기재료공학," 반도출판사, 서울, 1990
  9. 정성택, 이기정, 서경원, 한국결정성장학회지, 6, 254, 1996
  10. 반종성, 이기정, 서경원, 목영일, 이철경, 한국결정성장학회지, 6, 129, 1998
  11. 서경원, 이기정, 반종성, 정성택, "수열합성법에 의한 단결정 산화물제조의 기초연구," 한국자원연구소, 대전, 1996
  12. Beal KC, "Ceramic Powder Science, Advances in Ceramics," The American Ceramic Society, Inc., N.Y., 21, 1987
  13. Lee KH, Asaga K, Ichihara T, Daimon M, Yogyo Kyokaishi, 95, 738, 1987
  14. Cheng H, Ma J, Zu B, Cui Y, J. Am. Ceram. Soc., 76, 625, 1993
  15. Lee KJ, Seo KW, Yu HS, Mok YI, Korean J. Chem. Eng., 13(5), 489, 1996
  16. Kim BH, Choi IS, Choi SH, Lee TS, J. Korean Ceram. Soc., 28, 67, 1991
  17. 정성택, 이기정, 서경원, 한국공업화학회지, 8, 292, 1997
  18. Heijden AEDM, Rosmalen GM, "Bulk Crystal Growth-Basic Techniques," ed. Hurle, D.T.J., N.H., N.Y., 1994