• 제목/요약/키워드: $ZrO_2$ Formation

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3가 양이온 산화물이 첨가된 2Y-TZP의 저온 상안정성 (The Effect of Trivalent Cation Doping on the Low Temperature Phase Stability of 2Y-TZP)

  • 장주웅;김학관;이득용;김대준;박선민
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1055-1062
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    • 2002
  • 정방정 지르코니아의 상안정성 및 저온열화기구를 고찰하기 위해 Y2O3 안정화 지르코니아에 3가 양이온 산화물을 첨가한 후 그 소결체의 기계적 물성, 라만 스펙트럼 및 격자상수 변화 등을 관찰하였다. 2Y-TZP에 $Zr^{4+}$ 보다 이온크기가 큰 3가 양이온($Sc^{3+},\;Yb^{3+},\;Y^{3+},\;Sm^{3+},\;Nd^{3+},\;La^{3+}$)들을 2 mol%까지 첨가하여 $1500{\circ}C$에서 1시간 소결후, X-ray 상분석 결과 $La^{3+}$의 경우에는 0.5 mol% 이상 첨가시 pyrochlore 상$(La_2Zr_2O_7)$의 형성으로 정방정상의 상안정성이 저하되었다. 첨가량이 증가할수록 $Zr6{4+}$과 이온크기가 거의 비슷한 $Sc^{3+}$를 첨가한 경우에는 정방정상만 관찰되었으나 $Yb^{3+},\;Y^{3+},\;Sm^{3+},\;Nd^{3+}$를 첨가한 경우에는 입방정상이 형성되었다. 양이온 크기가 커질수록 c/a비는 증가하였으나 $220{\circ}C$에서 500시간까지 열처리후 상분석 결과 단사정량은 감소하였다.

고체산화물 연료전지용 $YSZ/La_0.85S_r0.15MnO_3$계 복합전극의 개발 (Development of $YSZ/La_0.85S_r0.15MnO_3$ Composite Electrodes for Solid Oxide Fuel Cells)

  • 윤성필;현상훈;김승구;남석우;홍성안
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.982-990
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    • 1999
  • YSZ/LSM composite cathode was fabricated by dip-coating of YSZ sol on the internal pore surface of a LSM cathode followed by sintering at low temperature (800-100$0^{\circ}C$) The YSZ coating significantly increased the TPB(Triple Phase Boundary) where the gas the electrode and the electrolyte were in contact with each other. Sinter the formation of resistive materials such as La2Zr2O7 or SrZrO3 was prevented due to the low processing temperature and TPB was increased due to the YSZ film coating the electrode resistance (Rel) was reduced about 100 times compared to non-modified cathode. From the analysis of a.c impedance it was shown that microstructural change of the cathode caused by YSZ film coating affected the oxygen reduction reaction. In the case of non-modified cathode the RDS (rate determining step) was electrode reactions rather than mass transfer or the oxygen gas diffusion in the experimental conditions employed in this study ($600^{\circ}C$-100$0^{\circ}C$ and 0,01-1 atm of Po2) for the YSZ film coated cathode however the RDS involved the oxygen diffusion through micropores of YSZ film at high temperature of 950-100$0^{\circ}C$ and low oxygen partial pressure of 0.01-0.03 atm.

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MgO와 ZrO2가 첨가된 Al2TiO5 세라믹의 열·기계적 물성 (Thermo-Mechanical Properties of Al2TiO5 Ceramics Stabilized with MgO and ZrO2 Additives)

  • 김다미;김형태;김형준;김익진;최성철;김용찬;남궁정;류성수
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.253-258
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    • 2012
  • The characteristics of $Al_2TiO_5$ ceramics were influenced by the additives and the heat treatment that controls the microcrack behavior at grain boundaries. The effect of additives on $Al_2TiO_5$ ceramics were investigated in terms of mechanical properties and thermal expansion at high temperature. The $Al_2TiO_5$ were synthesized at $1500^{\circ}C$, $1550^{\circ}C$ and $1600^{\circ}C$ for 2h by reaction sintering. The formation of $Al_2TiO_5$ phase was increased by additives that enhanced the volume of the microcrack that can lead to low thermal expansion. The mechanical properties of the stabilized $Al_2TiO_5$ ceramics were increased remarkably at $1100^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$ and $1300^{\circ}C$ due to the oneset of mechanical healing of grain-bondary microcracks at a high temperature. The amount of microcrack was decreased at lower sintering temperature that causes the increase of mechanical properties at high temperature.

의성분지(義城盆地)에 분포(分布)하는 백악기(白堊紀) 경상누층군(慶尙累層群)의 셰일에 관(關)한 암석지구화학(岩石地球化學) (Petrogeochemistry of Shales in Cretaceous Gyeongsang Supergroup from the Euiseong Basin, Korea)

  • 이현구;이찬희;김상중
    • 자원환경지질
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    • 제30권1호
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    • pp.1-14
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    • 1997
  • The shales from the Euiseong area are interbedded along the bedding in Cretaceous Gyeongsang Supergroup, which are composed mainly of quartz, plagioclase, K-feldspar and associated with trace amount of biotite, muscovite, chlorite, pyrite, hematite, carbonate and clay minerals. The ratio of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in shales from the Shindong Group are ranged from 9.16 to 24.32 and from 1.70 to 5.97, and the Hayang Group ranged from 2.76 to 8.89 and from 0.42 to 2.74, which are negative correlated between $K_2O/Na_2O$ and $Al_2O_3/Na_2O$ against $SiO_2/Al_2O_3$ respectively. Those are suggested that controlled of mineral compositions in shales due to substitution and migration of elements by sedimentation and diagenesis. These shale formation were deposited in basin of terrestrial environments originated from the igneous rocks, and the REE of these rocks are not influenced with diagenesis and hydrothermal alterations on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, Zr versus Yb, the ratios of La/Ce (0.43 to 0.62) and Th/U (1.11 to 10.71). The narrow range in trace and REE element characteristics as Co/Th (0.63 to 1.92), La/Sc (1.98 to 5.90), Sc/Th (0.58 to 1.30), V/Ni (0.90 to 3.25), Cr/V (0.45 to 1.78), Ni/Co (1.88 to 6.67) and Zr/Hf (30.04~60.87) of these shales argues for inefficient mixing of the simple source lithologies during sedimentation. These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (6.90 to 17.02), Th/Yb (4.17 to 13.68) and La/Th (1.98 to 5.90), and their origin is explained by derivation from a mixture of intermediate to acidic igneous rocks.

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저온소성용 PZT 세라믹스의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향 (Influence of Additives on Densification of Low-Temperature PZT Ceramics)

  • 박용갑
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.995-999
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    • 2007
  • 저온 소결용 압전 세라믹 소결체의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향을 조사하기 위하여 $PbZrTiO_3$(PZT) 분말을 제조하였으며, 이 PZT 분말을 이용하여 제조한 압전 세라믹스의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향을 조사하였다. 첨가제는 $wB_2O_3-xBi_2O_3-zCuO$$LiBiO_2-CuO$ 두 종류가 제조되었으며 이 들 첨가제의 양을 변화 시켜 효과를 조사하였다. PZT 분말에 소결조제로서 1wt.% 의 $LiBiO_2-CuO$를 첨가하여 시편을 제조한 후, $800{\sim}1200^{\circ}C$까지의 온도 범위에서에서 소결한 결과 $900^{\circ}C$에서 최고의 소결밀도를 나타내었다. 소결된 압전체의 결정상을 분석하기 위하여 X-선회절분석을 시행하였으며, $900^{\circ}C$의 저온에서 소결한 $PbZrTiO_3$의 시편의 미세조직을 관찰하기 위하여 주사전자현미경(SEM)을 이용하였다. X-선 회절분석에서는 잘 발달된 PZT 상이 나타났으며, SEM 관찰 결과 평균입경은 $2{\sim}4\;{\mu}m$의 페로브스카이트 결정으로 균일하고 치밀한 조직을 나타내었으며, 높은 소결성은 첨가제에 의한 액상소결에 기인한다.

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리튬 이온 기반 멤리스터 커패시터 병렬 구조의 저항변화 특성 연구 (A Study on the Resistve Switching Characteristic of Parallel Memristive Circuit of Lithium Ion Based Memristor and Capacitor)

  • 강승현;이홍섭
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.41-45
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    • 2021
  • 본 연구에서는 멤리스터 소자의 높은 신뢰성을 확보하기 위해 소자 제작 단계에서 30 nm 두께의 ZrO2 금속산화물 박막 위 국부영역에 리튬 filament seed 층을 패턴하여 작은 이온반경의 리튬이온을 저항변화 주체로 활용하는 멤리스터 소자를 구현하였다. 패턴 된 리튬 filament seed 대비 다양한 상부전극의 면적을 적용하여 멤리스터-커패시턴스 병렬 구조의 이온형 저항변화 소자에서 커패시턴스가 filament type 저항변화 특성에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해 ZrO2 박막 위에 5 nm 두께, 5 ㎛ × 5 ㎛ 면적의 리튬 filament seed 증착 후 50 ㎛, 100 ㎛ 직경의 상부전극을 증착, 리튬 메탈의 확산을 위한 250℃ 열처리 전 후 샘플에서 저항변화 특성을 확인하였다. 열확산에 의해 형성된 전도성 filament의 경우 전압에 의한 제어가 불가함을 확인하였으며, 전압에 의해 형성된 filament만이 electrochemical migration에 의한 가역적 저항변화 특성 구현이 가능한 것을 확인하였다. 전압에 의한 filament 형성 시 병렬로 존재하는 커패시턴스의 크기가 filament의 형성 및 소실에 중요한 인자임을 확인하였다.

Al-Zr 혼합산화물 촉매의 제조 및 특성분석 (Preparation and Characterization of Al-Zr Mixed Oxide Catalysts)

  • 박정현;윤현기;신채호
    • 청정기술
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    • 제22권1호
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    • pp.9-15
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    • 2016
  • Al/(Al+Zr)의 몰 비를 달리하여 xAl-yZr 산화물 촉매를 공침법으로 제조하였고, 모델반응으로 이소프로판올 탈수반응을 수행하였다. 제조된 촉매는 X-선 회절분석, 시차 열분석법, 질소 흡착법, 암모니아 승온탈착법, 이소프로판올 승온탈착법 등의 특성분석을 수행하였다. 지르코니아에 알루미늄 종을 첨가하면 상대적으로 넓은 비표면적을 갖는 작은 입자를 얻을 수 있으며 지르코니아의 결정상변화를 억제시켰다. 암모니아 승온탈착으로 알루미늄의 몰 비가 증가함에 따라 상대적인 산양이 증가함을 확인하였고, 이소프로판올탈수반응에서 촉매 활성 또한 증가하였다. 이러한 촉매활성은 촉매의 비표면적, 산점, 상대적으로 용이한 이소프로판올의 탈착과 연관시킬 수 있었다.

Photoactive Layer Formation with Oven Annealing for a Carbon Electrode Perovskite Solar Cell

  • Kim, Kwangbae;Song, Ohsung
    • 한국재료학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.595-600
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    • 2020
  • The photovoltaic properties of perovskite solar cells (PSCs) with a carbon electrode fabricated using different annealing processes are investigated. Perovskite formation (50 ℃, 60 min) using a hot-plate and an oven is carried out on cells with a glass/fluorine doped TiO2/TiO2/ZrO2/carbon structure, and the photovoltaic properties of the PSCs are analyzed using a solar simulator. The microstructures of the PSCs are characterized using an optical microscope, a field emission scanning electron microscope, and an electron probe micro-analyzer (EPMA). Photovoltaic analysis shows that the energy conversion efficiency of the samples fabricated using the hot-plate and the oven processes are 2.08% and 6.90%, respectively. Based on the microstructure of the samples and the results of the EPMA, perovskite is formed locally on the carbon electrode surface as the γ-butyrolactone (GBL) solvent evaporates and moves to the top of the carbon electrode due to heat from the bottom of the sample during the hot plate process. When the oven process is used, perovskite forms evenly inside the carbon electrode, as the GBL solvent evaporates extremely slowly because heat is supplied from all directions. The importance of the even formation of perovskite inside the carbon electrode is emphasized, and the feasibility of oven annealing is confirmed for PSCs with carbon electrodes.

비정질 $Fe_{90}Zr_{10}$의 중수소 주입효과 (The Effect of Deuterium Injection to Amorphous $Fe_{90}Zr_{10}$)

  • 박춘만;강세권;이경복;김철구;남균;장경호;김윤배;김창석
    • 한국자기학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-7
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    • 1992
  • melt-spinning 방법에 의해 제조된 비정질 $Fe_{90}Zr_{10}$ ribbon에 전해수소화 반응법에 의해 증수소를 주입하였다. 중수소가 주입된 $D_{x}Fe_{90}Ze_{10}$계의 자기적 성질에 대하여 연구 하였다. 이 결과와 이미 보고된 수소가 주입된 $H_{x}Fe_{91}Zr_{9}$계의 결과와 비교하여 자기적인 성질에 미치는 phonon의 효과에 대하여 연구하였다. 또한 $M\"{o}ssbauer$분광법을 이용하여 Curie온도 $T_{c}$를 조사한 결과 중수소가 주입되기 전 시료의 $T_{c}$보다 75K 상승하였는데, 이는 수소 주위의 local de-formation에 의한 것으로 보인다. 그리고 $M\"{o}ssbauer$분광법에서 얻은 $D_{47}Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자율화을 온도의 함수로 표시하여, 중수소를 주입하지 않은 $Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자화율과 비교한 결과 중수소 주입시 교환 상호작용의 요동이 줄어듬이 확인되었다.

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Cryogenic milling for the fabrication of high Jc MgB2 bulk superconductors

  • Kim, D.N.;Kang, M.O.;Jun, B.H.;Kim, C.J.;Park, H.W.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.19-24
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    • 2017
  • Cryogenic milling which is a combined process of low-temperature treatment and mechanical milling was applied to fabricate high critical current density $(J_c)MgB_2$ bulk superconductors. Liquid nitrogen was used as a coolant, and no solvent or lubricant was used. Spherical Mg ($6-12{\mu}m$, 99.9 % purity) and plate-like B powder (${\sim}1{\mu}m$, 97 % purity) were milled simultaneously for various time periods (0, 2, 4, 6 h) at a rotating speed of 500 rpm using $ZrO_2$ balls. The (Mg+2B) powders milled were pressed into pellets and heat-treated at $700^{\circ}C$ for 1 h in flowing argon. The use of cryomilled powders as raw materials promoted the formation reaction of superconducting $MgB_2$, reduced the grain size of $MgB_2$, and suppressed the formation of impurity MgO. The superconducting critical temperature ($T_c$) of $MgB_2$ was not influenced as the milling time (t) increased up to 6 h. Meanwhile, the critical current density ($J_c$) of $MgB_2$ increased significantly when t increased to 4 h. When t increased further to 6 h, however, $J_c$ decreased. The $J_c$ enhancement of $MgB_2$ by cryogenic milling is attributed to the formation of the fine grain $MgB_2$ and a suppression of the MgO formation.