• 한국표면공학회지
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• 제34권5호
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• pp.486-493
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• 2001

Partially stabilized zirconia (PSZ) is an attractive material for thermal barrier coating. Zirconia exists in three crystallographic phases: cubic, tetragonal and monoclinic. Especially, the phase transformation of tetragonal phase to monoclinic phase accompanies significant volume expansion, so this transition generally results in cracking and contributes to the failure of the TBC system. Both the plasma sprayed ZrO$_2$-8Y$_2$O$_3$ (YSZ) coat and the ZrO$_2$,-25CeO$_2$,-2.5Y$_2$O$_3$ (CYSZ) coat are isothermally heat -treated at 130$0^{\circ}C$ and 150$0^{\circ}C$ for 100hr and cooled at different cooling rates. The monoclinic phase is not discovered in all the CYSZ annealed at 130$0^{\circ}C$ and 150$0^{\circ}C$. In the 150$0^{\circ}C$ heat-treated specimens, the YSZ contains some monoclinic phase while none exists in the 130$0^{\circ}C$ heat-treated YSZ coat. For the YSZ, the different phase transformation behaviors at the two temperatures are due to the stabilizer concentration of high temperature phases and grain growth. For the YSZ with 150$0^{\circ}C$-100hr annealing, the amount of monoclinic phase increased with the slower cooling rate. The extra oxygen vacancy, thermal stress, and c to t'phase transformation might suppress the t to m martensitic phase transformation.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권12호
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• pp.715-719
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• 2007

STS444 with or without $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$ (LSM)-coating was contacted to $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ (LSCF) cathode on various electrolyte materials and the polarization resistance $(R_p)$ was measured by impedance spectroscopy. By making a symmetric half-cell and contacting only one side of the cathode with the interconnect, the effect of chromium (Cr) poisoning was separated from the aging effects. When the LSCF cathode was contacted with LSM-coated STS (stainless steel), $R_p$ of LSCF was lower than that contacted with the uncoated STS. Impedance patterns measured for the working electrode (W.E.), the counter electrode (C.E.) at $600^{\circ}C$ in air were analyzed. Normalized data of net Cr effect showed that $Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_2$ (GDC) electrolyte is more tolerant to the chromium poisoning than $La_{0.9}Sr_{0.1}Ga_{0.8}Mg_{0.2}$ (LSGM) or 8 mol% $Y_2O_3-doped$ $ZrO_2$ (YSZ) electrolytes.

• 자원환경지질
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• 제39권3호
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• pp.329-342
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• 2006

이 연구에서는 곤양지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성을 규명하고 환경오염과 지질재해에 대해서 이해하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료 178개를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰다. 시료는 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였고, XRD, XRF, ICP-AES, NAA분석을 실시하였다. 연구지역 하상퇴적물 지질집단별 지구화학적 특성 비교를 위해, 석영반암 지역, 퇴적암류 지역, 아노르도사이트 지역과 편마암류 지역으로 분류하였다. 곤양지역 하상퇴적물의 주성분원소 함량은 $SiO_2\;41.86{\sim}76.74\;wt.%,\;Al_{2}O_{3}\;9.92{\sim}30.00\;wt.%,\;Fe_{2}O_{3}\;2.74{\sim}12.68\;wt.%,\;CaO\;0.22{\sim}3.31\;wt.%\;,MgO\;0.34{\sim}3.97\;wt.%,\;K_{2}O\;0.75{\sim}0.93\;wt.%,\;Na_{2}O\;0.25{\sim}1.92\;wt.%,\;TiO_{2}\;0.40{\sim}3.00\;wt.%,\;MnO\;0.03{\sim}0.21\;wt.%,\;P_{2}O_{5}\;0.05{\sim}0.38\;wt.%$이다. 하상퇴적물의 미량성분원소 및 희토류원소 함량은 $Cu\;7{\sim}102\;ppm,\;Pb\;15{\sim}47\;ppm,\;Sr\;48{\sim}513\;ppm,\;V\;29{\sim}129\;ppm,\;Zr\;31{\sim}217\;ppm,\;Li\;14{\sim}94\;ppm,\;Co\;5.6{\sim}32.1\;ppm,\;Cr\;23{\sim}259\;ppm,\;Cs\;1.7{\sim}8.7\;ppm,\;Hf\;2.1{\sim}109.0\;ppm,\;Rb\;34{\sim}247\;ppm,\;Sc\;4.5{\sim}21.9\;ppm,\;Zn\;24{\sim}609\;ppm,\;Sb;0.8{\sim}2.6\;ppm,\;Th\;3{\sim}213\;ppm,\;Ce\;22{\sim}1000\;ppm,\;Eu;0.7{\sim}5.3\;ppm,\;Yb\;0.6{\sim}6.4\;ppm$의 범위를 보인다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2002년도 High Temperature Superconductivity Vol.XII
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• pp.72-72
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• 2002

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.307-307
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• 2010

최근 유한연료의 고갈로 인해 세계 유가가 불안정 됨으로서 대체 에너지에 대한 연구가 많이 진행 되고 있다. 특히 압전 소자를 이용한 에너지 하베스팅은 압전 역효과를 이용한 것으로서 주변에서 무의미하게 버려지는 진동이나 바람, 열 에너지를 실 생활에 사용할 수 있는 전기 에너지로 변환할 수 있는 유망한 기술 중 하나이다. 이러한 에너지 하베스팅 기술은 일본과 같은 선진국에서 이미 지하철 및 일반 다리와 같이 진동이 극히 많은 곳에서 응용되고 있다. 이러한 에너지 하베스팅 기술을 응용 하려면 전압출력 계수($g_{33}$)가 높아야 한다. 이것은 압전 d 상수와 유전상수에 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있다. 현재가지 응용되는 압전 하베스팅 조성은 Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT)를 기초로한 세라믹이 응용되고 있다. Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT) 세라믹은 Morpohotropic phase boundary(MPB)에서 전기기계 결합계수 (kp) 와 기계적 품질계수 (Qm) 이 각각 0.5와 500으로 우수한 특성을 나타낸다. 또한 큐리온도 (Tc) 도 $400^{\circ}C$로 온도 안정성 또한 높다. 하지만 $1000^{\circ}C$ 이상에서 소결하는 PbO는 소결 중 급격한 휘발로 환경적 오염 뿐 아니라 특성의 저하를 야기시킨다. 그래서 몇몇 나라에서는 그 사용을 제한하고 점차적으로 사용을 줄여 나가고 있는 동시에 PbO가 첨가되어 있지 않은 Lead-Free 세라믹의 연구가 많이 진행되고 있다. Lead-Free 세라믹 중 alkaline niobate를 기초로 한 페로브스카이트 구조의 ($Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$ (NKN) 은 PbO를 기초로 한 세라믹을 대체할 유망한 후보자 중 하나이다. 하지만 NKN세라믹의 K 성분의 조해성 및 고온에서의 휘발로 인해 일반 적인 소결 방법으로는 고밀도의 세라믹을 얻기 매우 어렵다. 그래서 Hot pressing, Hot forging, RTGG(Reactive Template Grain Growth), SPS(Spark plasma Sintering)와 같은 특별한 소결 법을 이용하거나 $K_8CuNb_4O_{23}$(KCN) 이나 $K_{5.4}Cu_{1.3}Ta_{10}O_{29}$(KCT) 등을 첨가하여 그 소결성을 향상 시키는 방법도 있다. 또한 압전 d상수를 향상 시키기 위해 $Nb_2O_5$나, $La_2CO_3$, $CeO_2$, $Li_2CO_3$ 등을 치환함으로써 압전 d상수를 향상 시켜 전압출력 계수를 높이는 연구 또한 많은 보고가 되어 있다. 특히 $Li_2CO_3$의 첨가는 일반 적인 소결 방법으로도 밀도의 조밀함을 향상 시켜 그에 따른 높은 유전율과 전기기계 결합계수, 압전 d상수를 가져 많은 연구가 되어지고 있다. 그래서 본 연구에서는 일반적인 ($K_{0.5}N_{0.5})_{1-x}Li_x(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3$ + 0.2mol%$La_2O_3$ + 1.2mol%$K_8CuNb_4O_{23}$ 세라믹에 x(=Li) 치환에 따른 유전 및 압전특성을 조사하였다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.675-687
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• 2006

이 연구에서는 청풍지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 규명을 통해, 주성분원소 및 미량원소에 대한 청풍지역의 자연배경치를 제시하고, 지구화학적 재해에 대해 예견하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰으며, 화학적 분석을 위해 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였다. 주성분원소 및 미량성분원소는 XRD, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 분석하였다. 청풍지역 하상퇴적물의 기반암에 따른 지질집단별 지구화학적 특성 비교를 위해, 화강암질편마암지역, 메타텍틱편마암지역, 다도응회암지역, 유치역암 지역, 능주용암지역으로 분류하였다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 주성분원소 함량은 $SiO_2\;47.31{\sim}72.81\;wt.%,\;Al_2O_3 \;11.26{\sim}21.88\;wt.%,\;Fe_2O_3\;2.83{\sim}8.39\;wt.%,\;CaO\;0.34{\sim}7.54\;wt.%,\;MgO\; 0.55{\sim}3.59\;wt.%,\;K_2O\;1.71{\sim}4.31\;wt.%,\;Na_2O\;0.56{\sim}2.28\;wt.%,\;TiO_2\;0.46{\sim}1.24\;wt.%,\;MnO\;0.04{\sim}0.27\;wt.%,\;P_2O_5\;0.02{\sim}0.45\;wt.%$이다. 청풍지역 하상퇴적물 전체에 대한 미량성분원소 및 희토류원소 함량은 $Ba\;700ppm{\sim}8990ppm,\;Be\;1.0{\sim}3.50ppm,\;Cu\;6.20{\sim}60ppm,\;Nb\;12{\sim}28ppm,\;Ni\;4.4{\sim}61ppm,\;Pb\;13{\sim}34ppm,\;Sr\;65{\sim}787ppm,\;V\;4{\sim}98ppm,\;Zr\;32{\sim}164ppm,\;Li\;21{\sim}827ppm,\;Co\;3.68{\sim}65ppm,\;Cr\;16.7{\sim}409ppm,\;Cs\;72{\sim}37.1ppm,\;Hf\;4.99{\sim}49.2ppm,\;Rb\;71.9{\sim}649ppm,\;Sb\;0.16{\sim}5.03ppm,\;Sc\;4.97{\sim}5ppm,\;Zn\;26.3{\sim}375ppm,\;Ce\;60.6{\sim}373ppm,\;Eu\;0.82{\sim}6ppm,\;Yb\;0.71{\sim}10ppm$의 범위를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.386-386
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• 2012

For white light emitting diode (LED) applications, it has been reported that Y3Al5O12:Ce3+ (YAG:Ce) in nano-sized phosphor performs better than it does in micro-sized particles. This is because nano-sized YAG:Ce can reduce internal light scattering when coated onto a blue LED surface. Recently, there have been many reports on the synthesis of nano-sized YAG particles using bottom-up method, such as co-precipitation method, sol-gel process, hydrothermal method, solvothermal method, and glycothermal method. However, there has been no report using top-down method. Top-down method has advantages than bottom-up method, such as large scale production and easy control of doping concentration and particle size. Therefore, in this study, nano-sized YAG:Ce phosphors were synthesized by a high energy beads milling process with varying beads size, milling time and milling steps. The beads milling process was performed by Laboratory Mill MINICER with ZrO2 beads. The phase identity and morphology of nano-sized YAG:Ce were characterized by X-ray powder diffraction (XRD) and field-emission scanning electron microscopy (FESEM), respectively. By controlling beads size, milling time and milling steps, we synthesized a size-tunable and uniform nano-sized YAG:Ce phosphors which average diameters were 100, 85 and 40 nm, respectively. After milling, there was no impurity and all of the peaks were in good agreement with YAG (JCPDS No. 33-0040). Luminescence and quantum efficiency (QE) of nano-sized YAG:Ce phosphors were measured by fluorescence spectrometer and QE measuring instrument, respectively. The synthesized YAG:Ce absorbed light efficiently in the visible region of 400-500 nm, and showed single broadband emission peaked at 550 nm with 50% of QE. As a result, by considering above results, high energy beads milling process could be a facile and reproducible synthesis method for nano-sized YAG:Ce phosphors.

• 자원환경지질
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• 제30권5호
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• pp.417-431
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• 1997

Characteristics of sedimentary rocks and enrichment of toxic elements in shale and coal from the Chungnam coal field were investigated based upon geochemistry of major, trace and rare earth elements. Shale and coal of the area are interbedded along the Traissic to the Jurassic Daedong Supergroup, which can be subdivided into grey shale, black shale and coal. The coal had been mined, however all the mines are abandonded due to the economic problems. The shale and coal are characterized by relatively low contents of $SiO_2$, and $Al_2O_3$ and high levels of loss-on-ignition (LOI), CaO and $Na_2O$ in comparison with the North American Shale Composite (NASC). Light rare earth elements (La, Ce, Yb and Lu) are highly enriched with the coal. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in shale and coal range from 30.0 to 351.8 and from 4.2 to 106.8, which have partly negative correlations against $SiO_2/Al_2O_3$ (1.24 to 6.06), respectively. Those are suggested that controls of mineral compositions in shale and coal can be due to substitution and migration of those elements by diagenesis and metamorphism. Shale and coal of the area may be deposited in terrestrial basin deduced from high C/S (39 to 895) and variable composition of organic carbon (0.39 to 18.40 wt.%) and low contents of reduced sulfur (0.01 to 0.05 wt.%). These shale and coal were originated from the high grade metamorphic and/or igneous rocks, and the rare earth elements of those rocks are slightly influenced with diagenesis and metamorphism on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, Zr versus Yb, the ratios of La/Ce (0.38 to 0.85) and Th/U (3.6 to 14.6). Characteristics of trace and rare earth elements as Co/Th (0.07 to 0.86), La/Sc (0.31 to 11.05), Se/Th (0.28 to 1.06), V/Ni (1.14 to 3.97), Cr/V (1.4 to 28.3), Ni/Co (2.12 to 8.00) and Zr/Hf (22.6~45.1) in the shale and coal argue for inefficient mixing of the simple source lithologies during sedimentation. These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.36 to 21.68), Th/Yb (3.5 to 20.0) and La/Th (0.31 to 7.89), and their origin is explained by derivation from a mixture of mainly acidic igneous and metamorphic rocks. Average concentrations in the shale and coal are As=7.2 and 7.5, Ba=913 and 974, Cr=500 and 145, Cu=20 and 26, Ni=38 and 35, Pb=30 and 36, and Zn=77 and 92 ppm, respectively, which are similar to those in the NASC. Average enrichment indices for major elements in the shale (0.79) and coal (0.77) are lower than those in the NASC. In addition, average enrichment index for rare earth elements in coal (2.39) is enriched rather than the shale (1.55). On the basis of the NASC, concentrations of minor and/or environmental toxic elements in the shale and coal were depleted of all the elements examined, excepting Cr, Pb, Rb and Th. Average enrichment indices of trace and/or potentially toxic elements (As, Cr, Cu, Ni, Pb, U and Zn) are 1.23 to 1.24 for shale and 1.06 to 1.22 for coal, respectively.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권1호
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• pp.5-21
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• 1998

The purpose of this paper is to show that X-ray absorption spectroscopy (XANES and EXAFS) is a powerful technique for characterizing both crystalline and amorphous solids from structural (local order) and electronic point of view. The principle of this technique is briefly described by showing the main factors which must be considered for recording and fitting the experimental results. Some non-trivial examples have been selected for demonstrating that XAS spectroscopy is the only technique for bringing a definitive answer as for example: the determination of the local distortion of the $NiO_6$ octahedra in the $Li_{1-z}Ni_{1+z}O_2$ layered oxides and the evidence of the presence of copper pairs in the NASICON-type phosphate $CuZr_2 (PO_4)_3$. Are also reported some significant examples for which XAS spectroscopy is decisive with other characterization methods as (i) Raman spectroscopy for glasses (ii) Mossbauer spectroscopy for $LiNi_{1+z-t}Fe_To_2$ oxides (iii) magnetic measurements for Ce-based intermetallic compounds.

• 자원환경지질
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• 제28권4호
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• pp.351-367
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• 1995

보포트-맥켄지 분지의 리인디어 D-27 시추공 시료에 대한 원소 지화학 및 산소동위원소 연구가 수행되었다. $K_2O$, Rb, 희토류원소의 함량 증가, Mg, Ti, Sc, Zn, Zr 등의 팔면체 원소의 감소, Be, V 등의 사면체 원소의 증가는 깊이에 따라 일라이트층의 구성비가 증가하는 일라이트/스멕타이트의 속성경향과 대비된다. 스멕타이트층과 일라이트층의 구조식은 각각 $[Al_{1.57}Fe_{.19}Mg_{.31}Ti_{.07}][Si_{3.84}A_{1.16}]O_{10}(OH)_2$와 $[Al_{1.84}Mg_{.16}][Si_{3.33}Al_{.67}]O_{10}(OH)_2$로 추정된다. 일라이트/스멕타이트의 속성과 연관하여 희토류원소의 유동이 관찰되었다. 희토류원소, 특히 La와 Ce의 깊이에 따른 함량 증가는 높은 전하가를 갖는 사면체 원소 ($V^{5+}$)의 유입과 관련이 있다. $V^{5+}$에 의한 잉여 전하는 부분적으로 낫은 전하가를 갖는 $Be^{2+}$에 의하여 상쇄되며, 또한 $Be^{2+}$에 의하여 발생되는 지엽적인 전하 불균형은 층간 이온으로는 높은 전하가 (+3)를 갖는 희토류 원소에 의하여 해소된다. 일라이트/스멕타이트의 ${\delta}^{18}O$가 (SMOW)는 2.91~15.72‰의 범위를 보이며, 걸프연안 등의 일라이트/스멕타이트와는 달리 깊이에 따라 증가한다. 일라이트/스멕타이트의 ${\delta}^{18}O$가의 증가는 공극수의 ${\delta}^{18}O$ 증가도가 깊이에 따라 증가하는 온도로 인한 동위원소 분별작용정수 (${\Delta}_{I/S-water}$)의 감소도보다 크기 때문이다. 일라이트/스멕타이트와 평형인 공극수의 ${\delta}^{18}O$가의 계산결과는 공극수의 근원이 지표수임을 지시한다. 중간 깊이에서 낮은 ${\delta}^{18}O$가를 보이는 450m 두께의 구간은 공극수가 층상화되어 있음을 의미한다. 그러나 이 깊이 구간이 낮은 일라이트층 구성비와 낮은 $K_2O$ 함량을 보이는 구간과 일치하지 않는 것으로 볼때 동위원소 교환 반응과 광물학적, 지화학적 반응은 서로 독립적으로 일어나는 것으로 해석된다.