• 제목/요약/키워드: 결정화유리

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$SiO_2-ZrO_2-Na_2O-B_2O_3$계 결정화 유리의 제조와 물성 (Processing and properties of the $SiO_2-ZrO_2-Na_2O-B_2O_3$glass ceramics)

  • 안주삼;이원유;채병준;최승철;박영선
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.518-523
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    • 1998
  • 62 %$SiO_2-19%ZrO_2-9%Na_2O-10%B_2O_3$(wt%) 조성의 결정화 유리를 제조하여 열처리 온도에 따른 경도와 파괴인성의 변화를 조사하였다. 결정화 온도는 DTA 분석의 발열곡선으로 측정하였으며, 핵행성 온도와 결정성장 온도는 XRD 분석을 통하여 결정하였다. 결정화 온도는 $820^{\circ}C$ 부근이며, 결정상은 t-ZrO2이었다. 최적의 핵행성 온도는 $650^{\circ}C$, 결정성장 온도는 $840^{\circ}C$이며, 석출된 결정상은 t-ZrO2 단일상 이었다. 결정화 유리의 경도와 파괴인성은 비이커스 압자 압입법에 의하여 측정하였으며, 결정화를 위한 열처리 온도 증가에 따른 경도변화는 거의 관찰되지 않았으며, 파괴인성값은 열처리 온도상승에 따라 증가되었으며, $840^{\circ}C$에서 1.8MPa . m1/2이었다.

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결정화유리의 첨가에 의한 BNT계 세라믹스의 저온소결 및 마이크로파 유전특성 (Sintering and Dielectric Properties of BaO-Nd2O3-TiO2 Microwave Ceramics with Glass-Ceramics)

  • 허동수;이우석;정순종;송재성;;류봉기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.444-449
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    • 2004
  • BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 마이크로파 유전체 세라믹스에 결정화유리를 첨가하여 세라믹-결정화유리 복합체 유전재료를 제작하여, 적층 일체형 RF수동소자 모듈 구현을 위한 저온소결 유전재료로서의 응용가능성에 대해 검토하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 유전체 세라믹스에 PbO-TiO$_2$-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$ 조성의 결정화 유리를 5∼30 wt% 범위로 첨가하여 소결온도를 130$0^{\circ}C$에서 105$0^{\circ}C$까지 낮출 수 있었으며, 첨가량의 증가에 따라 유리의 연화로 인한 소결밀도의 증가 및 입성장이 뚜렷하게 관찰되었다. 특히, 결정화 유리를 20 wt% 이상 첨가하였을 경우, 105$0^{\circ}C$의 소결온도에서 95% 이상의 상대밀도를 갖는 양호한 소결체를 얻을 수 있었고, 이 때 유전을($\varepsilon$$_{r}$)은 72, 품질계수(Q-f)는 1500이었고, 공진주파수 온도계수($ au$$_{f}$)는 22ppm/$^{\circ}C$을 나타내었다. 이러한 높은 유전율은 유리속의 결정상 PbTiO$_3$의 존재에 기인한 것이다.

석탄 바닥재-${Na_2}O-{Li_2O}$계 결정화 유리의 미세구조 분석 (Microstructural analysis of coal bottom ash-${Na_2}O-{Li_2O}$ system glass-ceramics)

  • 강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-32
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    • 2009
  • 화력발전소로부터 발생된 석탄 바닥재(coal bottom ash)에 융제로 $Na_{2}O$$Li_{2}O$를, 핵 형성제로 $TiO_2$를 첨가하여 결정화유리를 제조한 뒤 그 미세구조를 분석하였다. 시편내 주결정상은 nepheline이었고, $TiO_2$가 첨가됨에 따라 nepheline 결정상 분율이 증가되었다. $TiO_2$가 첨가되지 않은 시편은 표면 결정화 기구에 수지(dendrite) 형태의 결정상이 성장되었으며, 내부 모상에는 결정이 거의 생성되지 않았다. 그러나 $TiO_2$ 첨가량이 4% 이상으로 증가되면, 표면결정화 기구는 억제되어 표면결정층의 두께가 얇아졌고 내부 모상은 결정질로 전이되었으며 동시에 $1{\mu}m$ 이하 크기의 미립자도 함께 생성되었다. 특히 6%의 $TiO_2$가 첨가된 결정화유리 내부에는 길이가 $5{\mu}m$인 수지상 결정들이 서로 얽혀진 형태를 보였으며, 이러한 미세구조는 외부로부터 하중을 가해졌을 때 발생되는 균열의 전파를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 예상된다.

Ni Solution을 이용한 비정질 실리콘의 결정화 (Crystallization of Amorphous Silicon thin films using a Ni Solution)

  • 조재현;허종규;한규민;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.141-142
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    • 2008
  • 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 만들기 위해 가장 많이 사용되는 제작방법은 비정질 실리콘을 기판에 형성한 뒤 결정화 시키는 방법이다. 고온에서 장시간 열처리하는 고상 결정화(SPC)와 레이저를 이용한 결정화(ELA)가 자주 사용되어진다. 그러나 SPC의 경우는 고온에서 장시간 열처리하기 때문에 유리 기판이 변형될 수 있고 ELA의 경우 장비가격이 비싸고 표면일 불균일하다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서 화학 기상 증착법(저온 공정)을 이용하여 비정질 실리콘 박막을 증착 시키고, 이를 금속 촉매를 이용하여 금속 유도 결정화 방법(MIC)으로 결정화 시키는 공정을 이용하였다. 유리 기판 상부에 버퍼 층을 형성한 후 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD)을 이용하여 비정질 실리콘을 증착하고 Ni-solution을 이용하여 얇게 Ni 코팅하고 그 시료를 약 $650^{\circ}C$의 Rapid Thermal Annealing(RTA) 공정을 이용하여 비정질 실리콘을 다결정 실리콘으로 결정화 시키는 연구를 진행하였다. Ni 코팅시간은 20분, RTA 공정은 5시간의 진행시간을 거쳐야 최적의 결정화 정도를 만들어낸다.

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B2O3의 첨가에 따른 저온 소결기판용 LiO2-MgO-MgF2-SiO2계 유리의 결정화에 관 한 연구 (The Crystallization of LiO2-MgO-MgF2-SiO2 Glass System by B2O3 addition)

  • 김병일
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.31-38
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    • 1998
  • 저온소결기판용 Glass-ceramics를 제조하기 위해 LiO2-MgO-MgF2-SiO2계 조성에 서 B2O3첨가가 결정화 특성 및 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 145$0^{\circ}C$에서용융하여 제조 한 모유리의 핵형성 온도와 결정화 온도를 결정하기 위해 TMA와 DTA분석을 실시하였다. 결정화시킨 유리의 결정상과 미세구조를 관찰하기 위하여 XRD와 SEM관찰을 실시하였다. Water swelling을 통해 Glass-ceramics powder를 제조하였으며 제조한 powder의 평균입자 크기는 8.32$\mu$m였다.

열분석에 의한 PDP 격벽용 출발유리조성의 결정화 특성 연구 (Crystallization Kinetics by Thermal Analysis (DTA) on Starting Glass Compositions for PDP(Plasma Display Panel) Rib)

  • 전영욱;차재민;김대환;이병철;류봉기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.721-727
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    • 2002
  • 고함량 PbO계 조성 PDP 격벽용 유리의 경우, 광학적, 기계적 및 전기적 물성들을 만족시키며, 동시에 높은 온도에서 열처리공정을 거쳐야 하므로, 유리의 조성-물성-공정상의 trade-off가 발생하여, 이를 극복하기 위한 방안으로서 유리의 결정화가 유효하다. 이에 본 연구에서는 고함량 PbO계 조성 PDP 격벽용 후보 유리계의 최적결정화조건을 확립하고자 열시차분석법(DTA)에 의한 결정화 특성을 연구하였다. $62PbO-19B_2O_3-10SiO_2-9(Al_2O_3-K_2O-BaO-ZnO)$(in wt%) 조성계의 유리에 결정핵생성 및 성장을 위해 $TiO_2$를 3 wt%를 첨가한 수, 용융/냉각/분쇄 처리 후 얻어진 유리 분말을 $445^{\circ}C$에서 각각 1∼10시간 열처리하여 핵생성을 시켰으며, 이렇게 얻어진 각 유리 분말은 각기 $5∼25^{\circ}C/min$의 가변 승온속도로 DTA 측정을 하였다. DTA 결정화 피크 온도는 승온속도가 높아짐에 따라 증가하였고, 열처리 시간이 증가함에 따라 감소하였다. Avrami 변수는 1에 근사하는 값이 얻어져서, 표면결정화가 우선하였으며, 최대 핵생성 처리시간은 2시간이었다.

석탄 바닥재가 포함된 결정화 유리의 특성에 미치는 수식제의 영향 (Effect of modifiers on the properties of glass-ceramics containing coal bottom ash)

  • 강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.53-57
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    • 2010
  • 화력 발전소에서 배출된 석탄 바닥재로 L-A-S($Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$)계 결정화 유리를 제조함에 있어 수식제인 CaO 첨가가 결정화 온도, 결정상 종류, 미세구조 등의 특성에 미치는 영향을 분석하였다. L-A-S계 유리에 CaO를 첨가하면 DTA 그래프 상의 유리 전이 온도 및 결정화 온도가 함께 높아지고 주 결정상으로 ${\beta}$-spodumene($LiAlSi_2O_6$) 및 eucryptite ($LiAlSiO_4$)가 생성되었으며, 동시에 CaO와 관련된 미지의 상도 약간 생성되었다. 결정화 유리 시편은 표면 및 내부 결정화 거동을 함께 나타냈으며, CaO 첨가량이 증가하면 시편 내부의 결정 크기 및 분율이 높아졌다. 또한 시편의 겉에서 내부 방향으로 성장한 표면 결정은, CaO 첨가에 따라 다양한 형태를 보였으며 CaO 첨가량이 9 wt% 이상이 되면 일부 균열이 관찰되었는데 이는 ${\beta}$-spodumene과 CaO 관련 결정 간에 열팽창계수 차이에 의한 것으로 생각된다.

항균ㆍ원적외선방사 유리의 양산화를 위한 용융 및 분석 (Melting and Analysis of Antibacterial and Far-Infrared Emission Glass for the mass production)

  • 권면주;윤태민;윤영진;이용수;강원호
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.74-76
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    • 2002
  • 항균성 및 원적외선 방사량이 높은 원적외선 방사 항균 글라스 및 글라스 세라믹스의 양산화를 위한 유리 용융에 있어 대량용융의 가능성을 확인할 수 있었으며, 열처리온도는 5Li₂Oㆍ36CaOㆍ20TiO₂ㆍ27P₂O/sub 5/와 1Ag₂Oㆍ4Li₂Oㆍ36CaOㆍ20TiO₂ㆍ27P₂O/sub 5/ 조성에서 최적핵형성온도가 620℃, 최적결정성장온도가 각각 78℃, 800℃였다. 원가절감을 위산 건식법과 습식법의 결정상분석의 결과 피크의 차이는 거의 없었다. 이온교환의 경우 5.0mol AgNO₃수용액에 담지한 시편에서는 많은 LTP 결정상이 AgTP 결정상으로 변환되기 시작하여 1.0omol 농도의 AgNO₃ 수용액에서는 결정상의 주피크가 AgTP 절정상으로 변이 되었다. 이 결과로 AgNO₃ 수음액 0.5mol 농도 이상의 이온교환시 항균특성에 있어서도 매우 유리하리라 예상되어진다.

소결법에 의한 $Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$계 결정화 유리의 제조 (Glass-Ceramics of $Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$ System Produced by Sintering)

  • 연석주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.176-184
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    • 1993
  • $Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$계 유리조성에서, 특히 주결정상으로 $\beta$-spodumene을 석출시킬 수 있는 조성영역에서 $P_2O_5, TiO_2, ZrO_2$ 등을 첨가하여 용융한 후 소결법을 이용하여 이론밀도에 가까운 결정화 유리를 만들기 위한 최적 열처리 조건, 유리 분말의 입도 변화에 따란 영향과 그 때의 물성을 시차열분석, X-선 회절분석, 비중 측정, 열팽창 측정, 전자현미경 관찰 등을 통하여 연구하였다. $P_2O_5$를 첨가하여 소결법으로 결정화할 때 소결을 증진시키는 효과가 있었으며 9wt% 첨가한 경우가 가장 치밀한 것으로 나타났다. 최적의 열처리 조건은 $740^{\circ}C$에서 소결하여 치밀화를 시키고$ 950^{\circ}C$에서 결정화를 시켰을 때로서 상대밀도는 90% 이상이었으며 열팽창계수는 $-1{\times}10^{-7}/^{\circ}C$ 정도로서 부팽창인 것으로 나타났다.

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박막소자응용을 위한 Mo 기판 위에 고온결정화된 poly-Si 박막연구 (The Study of poly-Si Eilm Crystallized on a Mo substrate for a thin film device Application)

  • 김도영;서창기;심명석;김치형;이준신
    • 한국진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.130-135
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    • 2003
  • 최근, poly-Si 박막은 저가의 박막소자응용을 위하여 사용되어 왔다. 그러나, 유리기판 위에서 일반적인 고상결정화(SPC) 방식으로 poly-Si 박막을 얻기는 불가능하다. 이러한 단점 때문에 유리와 같은 저가기판 위에 poly-Si을 결정화하는 연구가 최근 다양하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 급속열처리(RTA)를 이용하여 유연한 기판인 몰리브덴 기판 위에서 a-Si:H를 성장시킨 후 고온결정화에 대한 연구를 진행하였다 고온결정화된 poly-Si 박막은 150$\mu\textrm{m}$ 두께의 몰리브덴 기판 위에 성장되었으며 결정화 온도는 고 진공하에서 $750^{\circ}C$~$1050^{\circ}C$ 사이에서 결정화된 시료에 대하여 결정화도, 결정화 면방향, 표면구조 및 전기적 특성이 조사되었다. 결정화온도 $1050^{\circ}C$에서 3분간 결정화된 시료의 결정화도는 92%를 나타내고 있었다. 결정화된 poly-Si 박막으로 제작된 TFT 소자로부터 전계효과 이동도 67 $\textrm{cm}^2$/Vs을 얻을 수 있었다.