GNP를 통해 합성한 LaCrO3계 나노분말의 소결 거동 및 특성 평가

초록

현재까지의 SOFC용 interconnect 재료로는 고온에서의 내구성이 뛰어나고 산화/환원 분위기에서 전기전도도가 높으며 전극, 전해질과 같은 셀 구성요소들과의 유사한 열팽창계수를 가지고 있는 LaCrO3계 물질이 많이 사용되고 있다. LaCrO3계 분말을 얻기 위하여 졸겔법, 고상반응법 등의 합성법을 이용하는데, 이는 반응이 복잡하고 생성물이 불균질 하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 glycine을 연료로 하고 금속이온을 포함하는 nitrate를 산화제로 사용하여 자발착화 연소반응을 일으키는 Glycine Nitrate Process (GNP)을 이용하여 빠르고 간단하게 나노분말을 합성 하고자 하였다. 조성별 소결 거동의 비교 분석을 위해서 LaCrO3의 A-site에 각각 Sr과 Ca를 치환하여 La0.8Sr0.2CrO3와 La0.8Ca0.2CrO3을 합성하였다. 합성한 분말을 500~1200℃에서 하소한 후 1500~1650℃의 소결과정을 통해 원형 또는 직사각형 시편을 제조하였다. 미세구조 및 상분석을 위해 SEM, XRD을 측정하였고, 소결거동을 확인하기 위해 TG-DTA, 열팽창계수, 밀도측정을 실시하였으며. 전기적 특성 평가를 위해 전기전도도를 측정하였다.