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저널정보
한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제25권 제11호
발행연도
2012.1
수록면
878 - 885 (8page)

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Sb/Bi비를 달리한 ZBS계에 Mn3O4와 Co3O4를 1:1 비율로 그 합이 1/3 mol% 첨가한 ZBS(MCo)계 바리스터의 소결 및 전기적 특성에 대하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. ZBS(MCo)계의 소결과 전기적 특성은 Sb/Bi비에 의해 제어되었다. 상발달과 관련하여 Sb/Bi비에 따라 Mn과 Co의 역할이 달리 나타났다. Sb/Bi=2.0은 파이로클로어와 α-스피넬의 생성으로 900℃까지 치밀화가 억제되었으며, Sb/Bi=1.0은 파이로클로어와 α-스피넬이 생성되지만 Co보다 Mn에 의해 파이로클로어의 분해 온도를 낮추는 효과가 나타났다. 한편 Sb/Bi=0.5는 스피넬(α 또는 β)의 생성 자체를 없게 하는 Co의 역할이 주도적으로 나타났다. 모든 계에서 파이로클로어가 냉각 시 재생성되었으며, Sb/Bi≥1.0인 조성에서 α-스피넬의 ZnO 입성장 제어 효과에 의해 보다 균일한 미세구조를 형성하였다. Mn과 Co를 함께 첨가함에 따라 바리스터 특성(비선형 계수, α=30∼49)은 크게 개선되었고, 주된 결함으로 (0.17 eV)와 (0.33 eV)가 확인되었으며 이들의 정전용량은 측정 온도에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 입계에서는 Mn의 역할이 주도적으로 나타났으며, 누설전류와 관련된 ZnO/Bi2O3(Mn,Co)/ZnO (Ea=0.47 eV) 계면과 바리스터 거동과 관련된 ZnO/ZnO (Ea=0.80∼0.89 eV) 계면의 두 종류로 구성되었다. 각 입계의 저항은 약 70배의 차이를 보이면서 온도에 대하여 지수적으로 감소하였고, 정전용량은 거의 일정(0.7∼1.1 nF)하지만 온도에 대하여 소폭 감소하는 경향을 보였다.
#ZnO varistor #Mn3O4 #Co3O4 #Sintering #Electrical properties

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