Pechini 방법으로 제조된 ZnO 바리스터의 소결 거동 및 전기적 특성 = Somteromg Behavior and Electrical Characteristics of ZnO Variators Prepared by Pechini Process

국문 초록 (Abstract)

Pechini 방법으로 98.0 mol% ZnO, 1.0mol% $Bi_2O_3$, 0.5mol% CaO, 그리고 0.5mol% $MnO_2$ 조성의 ZnO 바리스터를 제조하여 소결거동과 전기적 특성을 관찰하였다. Pechini 방법으로 제조된 ZnO 바리스터 분말은 평균 입자크기가 $1.5\mu$m 정도이며 좁은 입도 분포를 보였다. $1100^{\circ}C$의 소결온도에서 전형적인 액상소결 과정에서 나타나는 입자성장 거동을 보였으며, 균일한 입자크기와 입계를 따라 Bi가 풍부한 액상이 고르게 분포된ZnO 바리스터를 제조할 수 있었다. 본 실험에서 비직선계수는 40~60 정도의 비교적 높은 값을 보였으며, 항복전압의 역수는 입자크기에 거의 비례하였다. 이것은 Pechini 방법으로 제조한 ZnO 바리스터가 균일한 입자크기와 균일한 액상의 분포를 갖는 바람직한 미세구조를 갖는 것을 보여 주는 것으로, Pechini 방법을 이용함으로서 ZnO 바리스터의 미세구조를 효과적으로 조절할 수 있으므로, 그 전기적 특성의 제어가 가능할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

ZnO varistors having a composition of 98.0 mol% ZnO 1.0 mol% $Bi_2O_3$ 0.5 mol% $MnO_2$ were prepared by the Pechini process and the sintering behavior and electrical characteristics were studied. ZnO varis-색 powder with $1.5\mu\textrm{m}$ mean diameter and narow particle size distribution was obtained using the Pechni pro-cess. Typical intermediate stage grain growth of liquid phase sintering was observed by sintering at $1100^{\circ}C$ At this temperature ZnO varistors having uniform grain size and Bi-rich liquid phase distributed uniformly along grain boundaries were prepared. The nonlinear coefficients of the ZnO varistors were in the range of 40-60 The breakdown voltages of the varistors were nearly inversely propeortional to the grain size which reflects that ZnO varistors prepared by the Pechini process have uniform distribution of Bi-rich liquid phase along grain boundaries It is believed that the microstructures of ZnO varistors can be controlled effectively by using the Pechini process which makes the control of the electrical properties of ZnO varistors possible.