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TiO2 BaTiO3 SrTiO3

TiO₂목차1. TiO₂의 성질 2. TiO₂의 특성 3. TiO₂의 결정구조 4. TiO₂의 제조방법 5. BaTiO₃ 성질 및 특성 6. SrTiO₃ 성질 및 특성TiO₂밀도 = 4㎝³ 압축강도 = 680MPa 푸아송 비 = 0.25 저항률(25℃) = 10¹²ohm.㎝ 저항률(700℃) = 2.5ｘ10⁴ 유전율(1MHz) = 96±5% 유전계수(1MHz) = 5ｘ10-⁴ 절연내력 = 4㎸㎜-¹ 온도계수 = TF≒450 주파수 = GHz 유전손실(25℃) = 0.0001TiO₂TiO₂가 환원되면 O원자를 잃고 O:Ti 원자비가 2:1 이하되면 청흑색으로 변하며 반도체가 된다 TiO2의 이용 : TiO2는 백색안료로 중요한 위치를 차지하고 있다. 도자기에서 TiO2 : 실투제로 널리 이용, 발색보조제 법랑에 있어서 TiO2 - 티탄법랑유약의 원료. 전자요업체에 있어서의 TiO2 : 티탄산염계(BaTi3, CaTiO3, SrTiO3) -유전율이 크므로 고유전율 콘덴서로 많이 이용한다. 산화티탄자기(TiO2자기) : 콘덴서로 널리 사용된다.TiO₂결정 구조 Rutile형 : 8면체의 모서리를 공유한다. 상온에서 융점까지 안정하다. Anatase형 : 8면체의 변을 공유한다. 915℃에서 Rutile로 전이되고 Rutile이 Anatase에 비해 결정 구조가 안정되어 있어 경도, 비중, 이높다. 또한 결정 구조의 차이에 의해 광학적 특성도 차이가 나며 빛의 굴절정도가 달라 눈으로 볼때의 색깔도 다르다. Brookite형 : 8면체의 면을 공유한다. 800~1040℃에서 Rutile로 전이된다. 천연상태에서 단결정으로만 존재하여 공업적으로 얻을 수 있는 형태는 Rutile형과 Anatase형이다.TiO₂제조방법1. 염소법 – 일메나이트(ilmenite)=(FeTiO₃)에 코크스 (탄소덩어리)와 기체 염소를 가하여 사염화티탄을(TiCl₄) 제조한다. 사염화티탄을 700℃~1000℃의 고온에서 수중기 산소로 분해하여 Rutile형태의 TiO₂를 얻는 방법이다 - 2FeTiO₂+7Cl₂+6C - 2TiCl₃+6CO 2. 황산법 – FeTiO₃을 황산에 녹여 TiOSO₄를 얻는다. 생성된 TiO₄를 물에 녹여 수용액으로 만들고 열을가하면 황산과 이산화티타늄(Anatase형)이 남는다. Anatase 형태의 TiO₂미립자를 800~1000℃로소성을하면 원하는 크기의 TiO₂를 얻을 수 있다BatiO₃BaTiO3 은 Curie point (394k) 이하에서는 정방정계 (a=0.3992Å, c=0.4036Å), Curie point 이상에서는 육방정계 (a=0.5735Å, c=1.405Å)이다. 육방정계는 두개의 TiO6 그룹이 면을 공유하여 TiO9 그룹을 형성하며 Ti원자들이 서로 강하게 반발하며 분극 현상이 일어난다. 이런 자발적인 분극 현상에 의해 BaTiO₃는 강유전체가 된다. BaTiO₃를 기본조성으로 하여 La2O3, Nb2O6, Y2O₃등을 필요에 따라서 세라믹스 성분을 약간만 변화시키면 고온과 저온쪽으로 Curie point를 조절 할 수 있다.BaTiO₃- BaTiO₃ (페롭스카이트형)Curie point에서 보통 104배정도 고유저항이 갑자기 증가하게 된다. 온도증가에 따른 비정상적인 저항의 증가현상이 나타나는 PTC 현상은 페롭스카이트형 반도체 에서만 나타나는 특징 이다. PTC 성능을 향상 시키기 위해 Mn을 첨가 하기도 하며, 미세 구조를 조절하기위해 Al2O3,SiO2,TiO₃을 첨가 하기도 한다BaTiO₃제조방법- 고상법 BaCO3와 TiO2를 공기 중에서 하소하면 TiO2-BaCO3계면에서 반응이 일어나CO2가 빠져 나오면서 BaTiO3가 형성된다. 1300~1400℃ 소결하여 만든다. BaCO₃+TiO₂ → BaTiO₃ + CO₂ 장점: 간편하게 분말을 얻을수있다. 단점: 입도가 크고 화학적 균일도가 낮으며 소결온도가 높다.SrTiO₃녹는점 2353K 밀도 5.12g/℃ 비열 0.544J/하 열전도도 11.2 w/mk 열팽창계수 9.4 Χ 10-6 격자상수 a = 3.905Å 모스경도 6~6.5SrTiO₃SrTiO3는 거의 온도변화에 의존하지 않기 때문에 온도특성이 우수하고, 화학적 조성비가 매우 안정되고, 피로특성이 적다. 99~105K온도범위에서는 강유전성을 갖는 tetragonal구조로 전이한다. 유전특성이 우수한데 300정도의 높은 유전 상수값을 가진다. 또한 박막화에 따른 유전율의 감소가 다른 재료에 비해 적다. 온도변화에 따른 유전특성도 우수하며 광학적 투명도를 가지므로 입계 절연형 캐패시터나 박막형 전자 발광소자의 전류밀도를 제한하는 탁월한 절연층으로 사용된다.마이크로파 유전체 대표적 조성물 BaO-TiO₂계 BaO-Re₂0₃-TiO₂계 (Re= Nd, Sn 등) ZrO₂-SnO₂-TiO₂계 복합 폐롭스카이트 계 A(B⅓B′⅔)O₃A=Ba, Mg, Zn, Mn, Ca, Co, B′=Nb, Ta){nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2013.08.15| 12페이지| 1,000원| 조회(460)

BaTiO3, TiO2, SrTiO3, TiO2특성, TiO2성질, TiO2구조

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