초록 close

본 연구에서는 기존 Pb계의 세라믹 히터보다 우수한 특성을 갖는 친환경 Pb-free PTC 써미스터의 조성을 개발하기 위하여 BT 세라믹에 BNT를 일부 고용한 BBNT 조성에 미량의 Nb₂O_5를 첨가하여 미세구조 및 소결시간의 변화에 따른 PTCR 특성을 조사한 경과, 소결시간 변화에 따른 상온 비저항 값은 30분, 1시간, 2시간동안 소결한 시편에는 Nb₂O_5첨가량에 대하여 큰 변화를 보이지 않았지만, 4시간 동안 소결한 시편에서는 0.1 mol% Nb₂O_5가 첨가 될 때 까지 상온 비저항이 감소하다 그 이상 첨가 시 증가하였다 1350℃에서 4시간 소결한 BBNT + 0.1 mol% Nb₂O_5세라믹은 상온 비저항 ρr이 약 40 Ω․㎝이었으며, 4.3 × 104의 높은 비저항 점프특성(ρmax/ρmin), 16.1 %/℃의 저항 온도 계수 α값을 가지는 우수한 PTCR 특성을 나타내었다.


In this study, the effect of Nb₂O_5 and sintering time on the positive temperature of coefficient of resistivity (PTCR) behavior of lead free Ba_0.99(Bi_0.5Na_0.5)0.01TiO₃ (BBNT) ceramics were investigated in order to fabricate a PTC thermistor with high Tc temperature more than 140℃. In particular, BBNT ceramic doped with 0.1mol% Nb₂O_5 and sintered at 1350℃ for 4 h has significantly increased Curie temperature (Tc) of about 200℃, showed good PTCR behavior of room-temperature resistivity (ρrt) of 40 Ω․㎝, a high ρmax/ρmin ratio of 43.78×10³ and a large resistivity temperature factor (α) of 16.1%/℃. With increasing addition of Nb₂O_5 content, the ρrt decreased to a minimum value of 40 Ω․㎝ at 0.1mol% Nb₂O_5 and the ρrt increased for x value over 0.1 mol%.