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학술저널
저자정보
차유정 (한국세라믹기술원) 정영훈 (한국세라믹기술원) 이영진 (한국세라믹기술원) 백종후 (한국세라믹기술원) 이우영 ([주]하이엘) 김대준 ([주]하이엘)
저널정보
한국재료학회 한국재료학회지 한국재료학회지 제20권 제11호
발행연도
2010.1
수록면
575 - 580 (6page)

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The microstructure and positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) characteristics of 0.1 mol%$Na_2Ti_6O_{13}$ doped $0.94BaTiO_3-0.06(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3$ (BBNT-NT001) ceramics sintered at various temperatures from $1200^{\circ}C$ to $1350^{\circ}C$ were investigated in order to develop eco-friendly PTCR thermistors with a high Curie temperature ($T_C$). Resulting thermistors showed a perovskite structure with a tetragonal symmetry. When sintered at $1200^{\circ}C$, the specimen had a uniform microstructure with small grains. However, abnormally grown grains started to appear at $1250^{\circ}C$ and a homogeneous microstructure with large grains was exhibited when the sintering temperature reached $1325^{\circ}C$. When the temperature exceeded $1325^{\circ}C$, the grain growth was inhibited due to the numerous nucleation sites generated at the extremely high temperature. It is considered that $Na_2Ti_6O_{13}$ is responsible for the grain growth of the $0.94BaTiO_3-0.06(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3$) ceramics by forming a liquid phase during the sintering at around $1300^{\circ}C$. The grain growth of the BBNT-NT001 ceramics was significantly correlated with a decrease of resistivity. All the specimens were observed to have PTCR characteristics except for the sample sintered at $1200^{\circ}C$. The BBNT-NT001 ceramics had significantly decreased $\tilde{n}_{rt}$ and increased resistivity jump with increasing sintering temperature at from $1200^{\circ}C$ to $1325^{\circ}C$. Especially, the BBNT-NT001 ceramics sintered at $1325^{\circ}C$ exhibited superior PTCR characteristics of low resistivity at room temperature ($122\;{\Omega}{\cdot}cm$), high resistivity jump ($1.28{\times}10^4$), high resistivity temperature factor (20.4%/$^{\circ}C$), and a high Tc of $157.9^{\circ}C$.
#PTCR #$Na_2Ti_6O_{13}$ #$ #Bi_{0 #5}Na_{0 #5})TiO_3$ #liquid phase #sintering temperature

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