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Intro ......

 

유발막대, 물기를 닦아내고 알코올로 한 번 더 세척한다. (4) 각 조성 당 2개의 pellet을 제작한다. 그러나 소결 후에 얻어진 시편을 다시 유발에 넣고 가볍게 분쇄 시켜 XRD분석기를 이용해 위의 2가지의 표를 얻을 수 있었다. X축은 시편에 X-ray를 통과 시킬 때 분산하는 각도,실험제목 : 전자세라믹스 BaTiO3 2. . 실험방법 (1) BaCl2+TiO2, 몰드, Ba(OH)2, Alcohol, Ba(OH)2+TiO2를 준비한다. 이와 얻어진 결과를 비교하면 거의 일치하는 모습을 보여주고 있어 얻고자 하는 물질을 제대로 만들어 냈다는 것을 알 수 있다. (5) 1200℃에서 2시간동안 열처리 한다. (4) 각 조성 당 2개의 pellet을 제작한다. 2)Ba(OH)2 ※Ba(OH)2 XRD 결과분석 : 맨 위의 표는 실험에 의해 얻어진 Ba(OH)2의 Peak data를 나타낸다.. (7) XRD 결과로부터 조성별 BaTiO3 합성정도를 비교한다. 실험목적 : 조성별 BaTiO3의 합성 정도를 XRD 결과로 비교해본다. 몰드는 한번 사용할 때마다 초음파세척기에 넣고 세척 후, TiO2, 물기를 닦아내고  ......

 

 

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자연과학 업로드 화학실험보고서 업로드 전자세라믹스 BaTiO3

 

[자연과학] [화학실험보고서] 전자세라믹스 BaTiO3

 

` 실험제목 : 전자세라믹스 BaTiO3`

 

1. 실험제목 : 전자세라믹스 BaTiO3

 

2. 실험목적 : 조성별 BaTiO3의 합성 정도를 XRD 결과로 비교해본다.

 

3. 실험도구 및 실험시약 : BaCl2, Ba(OH)2, TiO2, 유발, 유발막대, 보트, 몰드, 성형프레스, 초음파세척기, 전기 가열로, Alcohol, 유산지, 시약스푼, XRD분석기

 

4. 실험방법

(1) BaCl2+TiO2, Ba(OH)2+TiO2를 준비한다.

(2) 유발에 각각의 시약을 넣고 잘 섞이도록 유발막대로 저어준다.

(3) 몰드에 담아 성형 프레스 위에 올려놓고 성형압을 110 kgf/㎤로 맞춘 후 1분간 유지시킨다.

몰드는 한번 사용할 때마다 초음파세척기에 넣고 세척 후, 물기를 닦아내고 알코올로 한 번 더 세척한다.

(4) 각 조성 당 2개의 pellet을 제작한다.

...` 실험제목 : 전자세라믹스 BaTiO3`

 

1. 실험제목 : 전자세라믹스 BaTiO3

 

2. 실험목적 : 조성별 BaTiO3의 합성 정도를 XRD 결과로 비교해본다.

 

3. 실험도구 및 실험시약 : BaCl2, Ba(OH)2, TiO2, 유발, 유발막대, 보트, 몰드, 성형프레스, 초음파세척기, 전기 가열로, Alcohol, 유산지, 시약스푼, XRD분석기

 

4. 실험방법

(1) BaCl2+TiO2, Ba(OH)2+TiO2를 준비한다.

(2) 유발에 각각의 시약을 넣고 잘 섞이도록 유발막대로 저어준다.

(3) 몰드에 담아 성형 프레스 위에 올려놓고 성형압을 110 kgf/㎤로 맞춘 후 1분간 유지시킨다.

몰드는 한번 사용할 때마다 초음파세척기에 넣고 세척 후, 물기를 닦아내고 알코올로 한 번 더 세척한다.

(4) 각 조성 당 2개의 pellet을 제작한다.

(5) 1200℃에서 2시간동안 열처리 한다.

(6) 열처리 한 pellet을 가볍게 분쇄 후 XRD로 측정한다.

(7) XRD 결과로부터 조성별 BaTiO3 합성정도를 비교한다.

5. 실험결과

1) BaCl2

 

※BaCl2 XRD 결과분석 : 기본 Peak data와 대체로 일치하긴 했으나 여러 불순물이 첨가되어 다른곳에서도 Peak가 생긴걸 알 수 있다. 맨 위 Data는 실험에 의해 얻어진 BaCl2의 Peak data이고 그 바로 밑의 Data가 BaCl2의 기본 Peak이다. 비교해 보면 기본 Peak외에 다른 많은 Peak를 발견할 수 있다. 나머지 밑의 Data는 실험에 의해 얻어진 Peak 중, 그 정도가 일치하는 다른 물질들을 비교해 놓은 것이다. 실험 중 발생되어 얻어진 물질들이 같이 합성되어 있다는 것을 위의 표를 보고 알 수 있다.

 

2)Ba(OH)2

 

※Ba(OH)2 XRD 결과분석 : 맨 위의 표는 실험에 의해 얻어진 Ba(OH)2의 Peak data를 나타낸다. 그 바로 밑에는 Ba(OH)2의 기본 Peak data가 주어져 있다. 이와 얻어진 결과를 비교하면 거의 일치하는 모습을 보여주고 있어 얻고자 하는 물질을 제대로 만들어 냈다는 것을 알 수 있다.

BaCl2의 결과와 비교해 봤을 때 Peak의 차이가 별로 없다는 것으로 미루어 보아 합성과정에서 생긴 다른 물질이 그다지 섞여 있지 않다는 것을 알 수 있다.

 

6. 고찰

- BaCl2와 Ba(OH)2를 얻어내기 위해 가루를 혼합하고 몰드로 시편을 제작하여 소결하는 것까진 전의 실험과 동일한 과정을 거쳤다. 그러나 소결 후에 얻어진 시편을 다시 유발에 넣고 가볍게 분쇄 시켜 XRD분석기를 이용해 위의 2가지의 표를 얻을 수 있었다.

XRD는 구조적인 재료의 성질을 알수 있게 해주는 것으로

ㆍ Strainstate ㆍ Grain size ㆍ Epitaxy

ㆍ Phasecomposition ㆍ Prefered orientation ㆍ Defect structure

를 알 수 있는데 이번 실험은 이 중에서 재료의 성분을 파악하기 위한 것으로 그 결과는 각 성분의 XRD peak 를 통해서 비교해보면 알 수 있다.

시편에 있는 원자들에 x-ray를 투과시키면 흡수하는 것도 있고 그것을 투과시키는 것도 있다. 그리고 반사하는 것도 존재한다. 이런 것들에 대한 peak를 보고 재료의 물성을 알 수 있다. X축은 시편에 X-ray를 통과 시킬 때 분산하는 각도, y축은 강도를 나타낸다.

BaCl2의 경우 소결하는 과정에서 합성된 물질들이 반응을 일으키면서 얻고자 하는 물질 외의 다른 물질들이 얻어졌다는 것을 Peak data를 통해 알 수 있었다.

또한 Ba(OH)2의 경우는 한가지의 불순물만이 존재했는데 아마도 반응성이 더 낮아 다른 물질들이 합성하지 못하여 이런 결과가 생긴것이라고 생각한다.

미량의 분말을 통해서도 이 물질의 성분을 분석해내는 XRD분석기도 신기했지만 다른 합성물들의 존재여부 까지 알아내는 것에 대해 놀라움을 감추지 못했다.

XRD분석기를 다루는 것을 보고 이런 기구도 있구나 하는 생각이 들었고 그 동안의 실험에서 보지 못한 새로운 기구를 알게 되어 더 얻을게 많은 실험이었다고 생각한다.

XRD 결과를 받고 나서 불순물이 이렇게나 많이 첨가되었구나 싶어 많이 아쉬웠고 마지막으로 시편을 제작하는 실험이었지만 완벽한 결과를 얻지 못한 점이 못내 아쉬웠다.

앞으로도 이런 실험을 통해 좀 더 많은 실험기기들을 접해 보고 여러 접근방식을 통해 결과를 얻는 실험들을 자주할 수 있으면 좋겠다고 생각한다.

 

 

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