[신소재공정실험] 강유전체 BaTiO3 합성과 DSC를 이용한 큐리온도 측정 및 XRD를 이용한 구조분석 예비보고서

소개

화학공학실험I, II 및 신소재공정실험 모두 A+ 받았습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 재료 및 실험 기기
4. 실험 방법
참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
대표적인 강유전체 물질인 BaTiO3의 특성을 알고 합성해본다. DSC의 원리를 이해하여 BaTiO3의 큐리온도와 엔탈피 변화를 확인하고, XRD를 통해 BaTiO3의 결정구조를 분석해본다.

2. 실험 원리
1) 용어 정의
1. 전기장(Electric field): 전하 주변에 형성되어 다른 전하에 힘을 가하는 물리적인 공간.
2. 분극(Polarization): 물질 내의 양/음전하의 중심이 분리되어 쌍극자 모멘트를 형성하는 현상.
3. 자발 분극(Spontaneous polarization): 외부 전기장이 없어도 결정 구조의 비대칭성으로 인해 자연적으로 발생하는 분극.
4. 고상합성법(Solid state reaction): 2가지 이상의 고체 분말을 혼합하여 고온에서 열처리하여 새로운 화합물을 합성하는 방법.
5. 상전이(Phase transition): 물질이 특정 온도나 압력에서 다른 상으로 변하는 현상.

참고자료

· Akash et al. “Comprehensive Insights into Differential Scanning Calorimetry”, Essentials
· of Pharmaceutical Analysis, Springer Nature Singapore, 825-858, Singapore (2025).
· Lee. “X-Ray Diffraction for Materials Research: From Fundamentals to Applications”, MRS Bulletin, Volume 42, 163 (2017)
· Li et al. "Structure and electrical properties of BaTiO3 prepared by sol–gel
· process", Journal of alloys and compounds, Volume 482(1-2), 137-140 (2009).
· Osman, K. I. Synthesis and characterization of BaTiO3 ferroelectric material, Cairo University, Egypt (2011).
· Pradhan et al. “Study the crystal structure and phase transition of BaTiO3 - A Perovskite”, Researcher, Volume 5(3), 63-67 (2013).
· Varshney et al. "Foundations of Ceramic Synthesis: Processes, Principles, and Potential
· Biomedical Prospects", Defects Engineering in Electroceramics for Energy Applications, Springer Nature Singapore, 113-146, Singapore (2024).
· Zhang et al. "Structural phase transitions and dielectric properties of BaTiO3 from a second-principles method", Physical Review B, Volume 108(13), 1-2 (2023).