Oxalate법으로 합성한 β-alumina의 소결성 및 전기전도성에 미치는 열처리온도와 MgO첨가량의 영향 = Effects of Heat treatment and MgO Addition on Sinterability and Electrical Conductivity of β-alumina Prepared by Oxalate Method

국문 초록 (Abstract)

oxalate 공침법으로부터 β-alumina를 제조하기 위하여 최적의 pH 영역을 Mg이온의 평형상수와 용해도적으로부터 구하고 용해도를 그렸다. 제조된 β-alumina의 소결성과 전기전도성에 영향을 미치는 열처리와 MgO 첨가 효과를 고찰하였다. 적정 pH영역에서 합성된 β-alumina는 800℃에서 열처리한 경우가 가장 미세하며 고른 입자분포를 나타내었다. MgO가 첨가된 경우 1∼2 ㎛정도의 응집체로서 항상 β"-alumina와 β-alumina의 혼합상을 나타내었으며 첨가량이 증가할수록 β"/β-alumina의 분율증가를 나타내었다. 800℃에서 열처리된 β-alumina 소결시편이 가장 높은 밀도를 나타내었으며 전기전도도도 우수하였다. MgO량이 증가할수록 밀도는 감소하였고 MgO가 2.0wt% 첨가된 경우 27.7kJmol-1의 겉보기 활성화 에너지값을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The optimum pH range for oxalate coprecipitates has been calculated from the solubility products and the equilibrium constants of Mg ionic species and its solubility diagram was obtained to prepare β-alumina powder by oxalate coprecipitation method. The effects of heat treatment and MgO addition on their sinterability and electrical conductivity were investigated. β-alumina synthesized in the optimum pH range and heat-treated at 800℃ showed the finest size and narrow particle size distribution. MgO-doped β-alumina was agglomerated in the range of average particle size of about 1∼2㎛, which always comprised β"-alumina and β-alumina fraction of β"/β-alumina increased with increasing MgO contents. Sintered sample, which was heat-treated at 800℃, showed the highest density and electrical conductivity. The densities of sintered samples decreased with the increasing MgO contents. The apparent activation energy of electrical conductivity was calculated to be 27.7kJmol-1 from sintered sample of 2.0wt%/MgO doped β-alumina.