• 제목/요약/키워드: $ZrO_2-8%Y_2O_3$

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경사기능성 지르코니아 용사피복층의 열 및 기계적특성 (Thermal and Mechanical Characteristics of Functionally Graded ZrO$_2$ Thermal Spray Coating)

  • 오동현
    • 한국표면공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.91-100
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    • 1998
  • NiCrAlY/YSZ(8wt%$Y_2O_3-ZrO_2$) functionally graded thermal barrier coating (FGC) layers on a Co-base superalloy (HAYNESS 188) substrate were fabstrate were fabicated using Ar shielded single torch air plasma spraying method. Functional grading with the stepwise compositional change throughout layer thickness. Microstructural observation trvealed a successful fabrication of NiCrAlY/YSZ FGC. From the results of the curvature measurement, adhesive strength measurement and thermal shock test for the FGC, it was concluded that the optimum conditions of functionally graded coating layer thinkness and compositional pattern exit to enhance the properties of FGC, which is closely related to the internal residual stess distribution witin it.

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Structural and Dielectric Properties of Pb(zr0.2Ti0.8)O3 Thick Films Fabricated using a Screen Printing Technologies

  • Lee, Sung-Gap;Shim, Young-Jae
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.550-553
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    • 2005
  • [ $Pb(Zr_{0.2}Ti_{0.8})O_3$ ] powders, prepared by the sol-gel method, were mixed with an organic vehicle and the PZT thick films were fabricated by the screen-printing techniques on Pt/alumina substrates. The structural and dielectric properties were examined as a function of sintering temperature. The particle size distribution of the powder is bimodal with the mean particle size of about $1.2\;{\mu}m$. The average grain size of the PZT thick films sintered above $1000^{\circ}C$ was about $3.1\;{\mu}m$ and the thickness of the specimens was approximately $41\;{\mu}m$. The relative dielectric constant and dielectric loss of the thick films sintered at $1050^{\circ}C$ were 337 and $1.24\%$, respectively.

Li 치환에 따른 $(K_{0.5}Na_{0.5})(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3$ 세라믹스의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of Li-Substituted $(K_{0.5}Na_{0.5})(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3$ Ceramics)

  • 서병호;오영광;류주현;윤현상;홍재일
    • 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.

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Composition-property Relationships of Enamel Glass for Low Carbon Steel

  • Kang, Eun-Tae;Kim, Jong-Po;Cho, Yong-Hyun;Park, Seon-Mi
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.186-194
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    • 2013
  • The relationship between composition and properties of enamel glass was investigated by introducing a mixture design. The enamel glass was manufactured by mixing various components under the following constraints: $45{\leq}SiO_2{\leq}55$, $10{\leq}B_2O_3{\leq}18$, $6{\leq}Na_2O{\leq}15$, $1{\leq}Li_2O{\leq}6$, $5{\leq}K_2O{\leq}10$, $0{\leq}TiO_2{\leq}8$, $0{\leq}ZrO_2{\leq}8$, 13.3MO (mol %). A mathematical model for the calculation of some properties of enamel glasses as a function of their composition was developed by the experimental statistical method. The results showed that the proposed model with the experimental measurement were in good agreement and the mixture experimental design was an effective method for optimizing the composition of the enamel glass with respect to its properties.

치과 임플란트 상부구조물용 (Y, Nb)-TZP/알루미나 복합체의 기계적 물성 (Mechanical Properties of (Y, Nb)-TZP/Alumina Composites for Dental Implant Abutments)

  • 정형호;김대준;한중석;이득용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.508-512
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    • 2004
  • 치과 임프란트의 상부구조물로 응용하기 위해 Zr $O_2$, $Y_2$ $O_3$, Nb$_2$ $O_{5}$를 각각 90.24, 5.31, 4.45mo1%씩 혼합한 정방정 지르코니아 고용체에 알루미나를 부피비로 10-90%를 10vo1%간격으로 첨가하여 (Y, Nb)-TZP/알루미나 복합체를 제조하였다. 최적의 기계적 물성은 알루미나를 10vo1% 첨가했을 때 이축 곡강도는 900MPa이었으며 파괴인성은 8.9MPam$^{1}$2/이었고 20$0^{\circ}C$ 오토크레이브하에서 10시간 열처리했을 때 저온열화가 관찰되지 않았다. 복합체를 임프란트 상부구조물로 제작하여 40명의 환자에게 총 65개를 시술한 후 2년 동안 관찰한 결과 부작용이나 나사의 풀림 또는 파절이 전혀 일어나지 않아 우수한 임상결과를 보였다.

In-situ electron beam growth of $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ coated conductors on metal substrates

  • Jo, W.;Ohnishi, T.;Huh, J.;Hammond, R.H.;Beasley, M.R.
    • Progress in Superconductivity
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    • 제8권2호
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    • pp.175-180
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    • 2007
  • High temperature superconductor $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) films have been grown by in-situ electron beam evaporation on artificial metal tapes such as ion-beam assisted deposition (IBAD) and rolling assisted biaxially textured substrates (RABiTS). Deposition rate of the YBCO films is $10{\sim}100{\AA}/sec$. X-ray diffraction shows that the films are grown epitaxially but have inter-diffusion phases, like as $BaZrO_3\;or\;BaCeO_3$, at their interfaces between YBCO and yttrium-stabilized zirconia (YSZ) or $CeO_2$, respectively. Secondary ion mass spectroscopy depth profile of the films confirms diffused region between YBCO and the buffer layers, indicating that the growth temperature ($850{\sim}900^{\circ}C$) is high enough to cause diffusion of Zr and Ba. The films on both the substrates show four-fold symmetry of in-plane alignment but their width in the -scan is around $12{\sim}15^{\circ}$. Transmission electron microscopy shows an interesting interface layer of epitaxial CuO between YBCO and YSZ, of which growth origin may be related to liquid flukes of Ba-Cu-O. Resistivity vs temperature curves of the films on both substrates were measured. Resistivity at room temperature is between 300 and 500 cm, the extrapolated value of resistivity at 0 K is nearly zero, and superconducting transition temperature is $85{\sim}90K$. However, critical current density of the films is very low, ${\sim}10^3A/cm^2$. Cracking of the grains and high-growth-temperature induced reaction between YBCO and buffer layers are possible reasons for this low critical current density.

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실험 계획법을 이용한 세라믹 재료의 최적 연삭 조건에 관한 연구 (A Study on the Optimal Grinding Condition of Ceramics using the Design of Experiments)

  • 정을섭;김성청;소의열;이근상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.141-146
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    • 2002
  • This paper has studied to obtain the grinding characteristics and optimal grinding conditions of ceramic materials in the grinding with diamond wheel by design of experiments. The load on wheel by varying the feed rate was related with the surface roughness due to the minute destruction phenomenon of grains for the $Si_3\;N_4\;and\;ZrO_2$. The depth of cut is related with the surface roughness because the grinding is carried out by grain shedding process due to the brittle fracture phenomenon for the $A1_2\;O_3$. The major factors affecting the surface roughness and the optimum grinding conditions were obtained with minimum experiments using design of experiments.

PZT 특성에 미치는 부조물의 영향(II) (Effects of Impurity on Properties of PZT(II))

  • 임응극;정수진;유강수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.227-235
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    • 1983
  • The dielectric and piezoelectic properties in which $(Zr_{0.52} Ti_{0.48})^{+4}$ ions of $Pb(Zr_{0.52} Ti_{0.48})O_3$ are partially substituted for $W^{+6}$ ions were studied. $ZrTiO_4$ was made by coprecipitation. The specimens of disc shape were sintered respectively at 1180$^{\circ}$to 130$0^{\circ}C$ at an intervals of 2$0^{\circ}C$ for 1 hour. The optimum sintering temperature were found to be between 126$0^{\circ}C$ and 128$0^{\circ}C$. PZT solid solutions sintered had the tetragonal structure with c/a=1.025$\pm$0.005 and theoretical densities incre-ased from 8.02 to 8.17g/cm3 with increasing the amount of the partial substitution of $(Zr_{0.52} Ti_{0.48})^{+4}$ ion for $W^{+6}$ ion The grain size and curie temperature decreased with increasing the amount of $WO_3$ while the dielectric constant increased. When $(Zr_{0.52} Ti_{0.48})^{+4}$ ion was substituted for 1 mole% of $W{+6 ]$ion the planar coupling coefficient$(K_P)$ was as high as 0.58 But as the amount of $WO_3$ increased the mechanical quality factor(Qm) decreased considerably.

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첨가제에 의한 0.05PAN-0.95PZT계 세라믹의 압전특성에 관한 연구 (A study on the piezoelectric characteristics of 0.05PAN-0.95PZT ceramics with additive)

  • 김현철;허석현;김진섭;임인호;배선기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.419-422
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    • 2000
  • This paper was to measure the structure, piezoelectric properties of 0.05Pb($A1_{0.5}$$Nb_{0.5}$)-0.95Pb($Zr_{0.52}$$Ti_{0.48}$)$O_3$ ceramics dopped with additive after creating the specimens with a general method. It is shown that X-ray diffraction pattern variation of lines (200) have tendency to move in simple peak by addition of additive. According to the increase of $Cr_2$$O_3$, tetragonality hardly have variation, according to the increase of $Fe_2$$O_3$, tetragonality decreased on the whole. According to dopping with $Cr_2$$O_3$ and $Fe_2$$O_3$, electromechanical factor(kp) largely increased, in case of sintering at $1200^{\circ}C$ kp was maximum value of 40.04[%] at $Cr_2$$O_3$ 0.3wt%, and maximum value of kp 42.9 [%] at $Fe_2$$O_3$, 0.9wt%. In case of sintering at 120$0^{\circ}C$, mechanical duality factor(Qm) was maximum value of Qm 268.8 at $Cr_2$$O_3$, 0.9 wt%.

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곤양지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Stream Sediments in the Konyang Area)

  • 박영석;박대우
    • 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.