$(Sr_{1-x}{\cdot}Ca_x)_mTiO_3$ 입계층 세라믹의 유전특성에 관한 연구

Study on the Dielectric Properties of $(Sr_{1-x}{\cdot}Ca_x)_mTiO_3$ Grain Boundary Layer Ceramics)

$(Sr_{l-x}{\cdot}Ca_x)_mTiO_3+0.006Nb_2O_5$($0.05{\leq}x{\leq}0.2$, 0.996$N_2$)에서 소결시킨 후 CuO를 시편의 양면에 도포하여 $1100^{\circ}C$에서 2시간동안 열처리함으로써 제작하였다. 결정립의 크기는 Ca의 치환량이 증가함에 따라 촉진되었으나, 20[mol%] 이상 치환시 더 이상 고용되지 못하고 입성장을 억제시켰다. Ca의 치환량이 $10{\sim}15[mol%]$, m=1인 시편에 있어서 우수한 유전특성을 나타내었다. 즉, 비유전율, 유전손실($tan{\delta}[%]$)과 온도변화에 따른 정전용량의 변화율이 각각 >25,000, <0.3[%], <${\pm}10[%]$을 나타내었다. 본 연구에 사용된 모든 시편은 온도의 함수로서 주파수 증가에 따라 유전완화 현상을 나타내었으며, 분산주파수는 $10^6[Hz]$ 이상이었다.

Dielectric properties of $(Sr_{l-x}{\cdot}Ca_x)_mTiO_3+0.006Nb_2O_5$($0.05{\leq}x{\leq}0.2$, 0.996$N_2$) were painted on the surface with CuO paste, and then annealed at $1100^{\circ}C$ for 2hr. Grain size increased with increasing substitutional contents of Ca up to 15[mol%], but decreased with further substitution. In the specimens with $10{\sim}15[mol%]$ of Ca and m=1, excellent dielectric properties were obtained as follows; dielectric constant <25000, dielectric loss($tan{\delta}[%]$) <0.3[%] and capacitance change rate with temperature <${\pm}10[%]$, respectively. All the specimens in this study exhibited dielectric relaxation with frequency as a function of the temperature. The dispersive frequency was over $10^6[Hz]$.