• 제목/요약/키워드: 결정 소성학

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본차이나 소지용 인산칼슘 분말의 제조 및 적용에 관한 연구 (A Study on the Preparation and Application of Calcium Phosphate Powder to Bonechina Clay)

  • 김윤성;김준이;유중환;김형태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.921-928
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    • 2004
  • 수용액의 pH, 소성온도, 반응시간 등을 변화한 조건하에서 $Ca(OH)_2$$H_{3}PO_4$ 수용액을 이용하여 인산칼슘계 화합물을 제조하였다. 산성분위기(pH=5.21)에서는 ${\beta}-TCP({\beta}-tricalcium phosphate)$가, pH>7.62에서는 HAp(hydroxyapatite)가 주 결정상으로 관찰되었다. XRD 분석결과, $Ca(OH)_2$$H_{3}PO_4$는 빠르게 반응(5분이내)하여 HAp를 생성하였고, 반응 16시간까지 안정적으로 구조를 유지하였다. 우수한 결정성을 나타내는 소성온도는 $1200^{\circ}C$로 관찰되었다. 주사전자현미경(SEM)에 의한 미세구조 관찰 결과, pH가 5.21일 경우 침상 형태의 ${\beta}-TCP$ 입자가, pH 7.62에서는 침상 형태의 HAp가 합성되었다. 그러나 pH 9.16에서는 매우 작고 균일한 구형의 HAp 입자들이 생성되었고, 다시 작은 입자들이 침상으로 재배열된 형상을 관찰할 수 있었다. 합성된 HAp(pH 9.16)를 본차이나 소지에 일정량 혼합하여 본차이나 물성, 즉 결정성, 흡수율, 색도, 파단면의 형상을 측정${\cdot}$분석하였다.

분자동력학 해석을 이용한 인덴테이션시 실리콘 내부의 결함구조에 관한 연구 (A molecular dynamics simulation on the defect structure in silicon under indentation)

  • 트란딘 롱;유용문;강우종;전성식
    • Composites Research
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    • 제24권2호
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    • pp.9-13
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    • 2011
  • 본 논문에서는 zinc blende계열의 결정구조를 갖는 실리콘 내부의 결함을 분석할 수 있는 대칭축 파라메터 (Symmetric axis parameter)방법을 이용하여, 탄성 및 소성 변형을 구별하는 방법을 제시하였다. 분자 동력학 해석프로그램인 LAMMPS를 사용하여, 실리콘에 대한 나노인덴테이션 해석을 수행하였다. 구형 인덴터 아래에 발생한 실리콘내부의 결함은 ring crack에서의 threefold 무늬와 전위발생경로를 보여주였다. 또한, 해석결과는 기존의 이론이나, 실험결과와도 일치하는 것을 확인하였다.

MOD법에 의해 합성한 Willemite($Zn_2SiO_4$:Mn) 형광체의 발광 특성 (Photoluminescence of willemite ($Zn_2SiO_4$ : Mn) phosphors prepared by the MOD process)

  • 이병우;이선길;조현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.57-62
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    • 2007
  • Metallo-organic decomposition(MOD)법으로 willemite 녹색 형광체를 합성하였고, 열처리 온도($800{\sim}1100^{\circ}C$) 및 Mn 활성제 농도($4{\sim}12 mol%$)에 따른 발광특성과 상합성에 대해 조사하였다. 254nm 여기원을 사용한 측정에서 형광체의 열처리 온도가 $800^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$로 증가함에 따라 상대 발광 피크강도는 크게 증가하였고, XRD 분석 결과 $1000^{\circ}C$ 이상의 열처리 온도에서 전형적인 willemite 결정 구조를 보여 주었다. $1000^{\circ}C$의 온도로 열처리한 willemite 형광체는 Mn 활성제 농도가 8mol% 일 때 최대 발광 강도를 나타내었으며 10mol% 이상에서는 발광 강도가 급격히 저하되는 농도 ??칭 현상이 관찰되었다. SEM 분석 결과 형광체 입자 형상은 구형에 가까웠으며 $1000^{\circ}C$에서 소성된 형광체 입자 크기는 약 $0.4{\sim}0.5{\mu}m$ 이었다.

균일침전법으로 제조한 플라즈마 디스플레이용 적색 형광체 (Y,Gd)$_2$O$_3$: Eu의 발광특성 (Photoluminescent properties of red phosphor (Y,Gd)$_2$O$_3$: Eu for plasma display panel synthesized by homogeneous precipitation method)

  • 김유혁;김좌연
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.400-406
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    • 2000
  • 전구체인 (Y,Gd,Eu)(OH)$CO_3$.$H_2O$$900^{\circ}C$에서 열처리하여 얻은 분말을 플라즈마 디스플레이용 적색 형광체 $(Y,Gd)_2O_3$: Eu를 제조하기 위하여 이용하였다. 크기가 대략 1$\mu\textrm{m}$의 구형 형광체 $(Y,Gd)_2O_3$: Eu는 위의 분말에 소량의 융제를 첨가하여 $1350^{\circ}C$에서 2시간 소성하면 얻을 수 있다. 제조된 형광체의 발광 스펙트럼은 여기원이 254 nm와 147 nm인 파장에서 측정하였으며 최적인 활성제의 농도는 254 nm 하에서는 15 몰 %, 147 nm에서는 10 몰 %로 결정되었다. 또한 발광세기를 비교한 결과 BaCO$_3$, $AlF_3$$Li_3PO_4$$BaCO_3$가 가장 우수한 것으로 나타났다. 최적화된 형광체 $(Y,Gd)_2O_3$: Eu의 상대 휘도 및 색좌표는 상용품인 $Y_2O_3$: Eu 보다 개선되는 것으로 평가되고 있다.

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유기금속분해 법에 의한 ITO 박막의 제조 및 특성 (Characterization of ITO Films Prepared by Metal Organic Decomposition)

  • 고성민;이병수
    • 한국재료학회지
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    • 제5권8호
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    • pp.1045-1049
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    • 1995
  • 유기금속분해법(MOD, Metal Organic Decomposition)에 의하여 ITO 박막을 제조하고 SnO$_2$의 조성과 소성온도의 변화에 따른 박막의 특성변화를 고찰하였다. SnO$_2$의 양이 변하여도 ITO는 In$_2$O$_3$의 결정구조를 유지하고 있었으며, 이로부터 Sn이 In자리를 치환하여 고용체를 형성함을 알 수 있었다. SnO$_2$를 9wt.% 첨가 하였을때 비저항이 2.5$\times$$10^{-3}$$\Omega$-cm로 가장 낮은 값을 보였으며, 이는 타 연구자들의 결과치 보다 약 10배정도 큰 값이다. 이러한 비저항값의 차이는 작은 입경으로 인한 이동도의 감소 때문인 것으로 판단되었다. 투광도는 SnO$_2$의 첨가량 및 소성온도에 크게 의존하지 않았으며 가시영역에서 90% 이상을 보였다. 광흡수단으로부터 계산된 optical energy gap은 4.51-4.96eV 이었다.

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인장 실험 데이터를 이용한 피로한도 결정에 관한 연구 (Determination of the Fatigue Limit by Using a Tensile Testing Data)

  • 김태훈;김학윤;오흥국;진억용
    • 한국재료학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.155-159
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    • 2000
  • 고주기 피로조건에서 응력진폭은 항복점이하의 응력이므로 변형은 일반적으로 탄성적이다. 만약 변형이 완전히 탄성적이라면 피로는 생겨나지 않을 것이다. 그러나 이는 항복점의 개념과 항복점 아래에서의 순수탄성변형의 가정을 과도하게 단순화한 것이다. 인장실험 시 시편 전체가 파괴 절차를 따르는 반면, 고주기 피로실험에서는 국부적 영구 슬립띠가 파괴절차를 따른다. 그러나 두 경우에서 파괴 전변형영역의 단위체적 당 변형의 축적은 두 재료가 동일하기 때문에 국부적으로 동일하다. 미소 소성변형이나 Luders band, 탄성영역에서의 인장실험곡선의 기울기변화는 재료속에 포함된 경도가 높은 침입형 또는 침탄형 원자의 구름에 기인한다. 이들이 구름운동(Rolling movement)을 일으켜 다음 격자로 이동하면 소성변형이 발생되는 반면, 완전히 구르지 못하고 제자리로 되돌아오는 운동을 반복하는 경우가 바로 피로한계인다.

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Reaction Sintering에 의한 ZnO : $Al_{2}O_{3}$ 합성물의 구조 및 광학적 특성 (The Structural and Optical Properties of ZnO : $Al_{2}O_{3}$ Compound by Reaction Sintering)

  • 강병모;박계춘;유용택
    • 센서학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.218-224
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    • 1998
  • ZnO 분말과 $Al_{2}O_{3}$ 분말을 1 : 1의 mole 비로 ball milling 시킨 후, 압착하여 펠렛을 제작하였다. 소성시 분위기를 진공으로 유지하기 위하여 각각 $3{\times}10^{-5}$ Torr의 진공도로 석영관에 봉입한 다음 $900^{\circ}C{\sim}1200^{\circ}C$로 소성하였다. 실험결과, $900^{\circ}C{\sim}1100^{\circ}C$까지는 ZnO, $Al_{2}O_{3}$$ZnAl_{2}O_{4}$의 혼합구조를 보이다가 $1200^{\circ}C$에서 (311), (220)면등의 주된 피크를 갖는 다결정으로 성장하여 $ZnAl_{2}O_{4}$ 삼원화합물의 구조가 확인되었고, 전자현미경촬영에 의해 화합물의 결정화된 입자들이 관찰되었다. 광흡수측정에 의해 에너지 밴드갭은 약 4.53 eV로 계산되었으며, PL 스펙트럼은 소결온도의 상승에 따라 단파장영역으로 이동하여, $1200^{\circ}C$에서 430nm부근에서 발광피크를 보였다.

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콘크리트의 응결시간 판정시 개량형 듀로미터의 사용 가능성 분석 (Feasibility Study of Modified Durometer to Evaluate Setting Time of the Concrete)

  • 한천구;한민철;신용섭
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.433-440
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    • 2020
  • 콘크리트 공사에서 타설완료 후 마감작업은 표면 평활화, 수밀성 향상, 침하 및 소성수축 균열방지 등의 목적으로 반드시 실시되어야 한다. 그런데, 표면마감작업은 초결과 종결 사이의 소성상태에서 실시 되어야 하는데, 종전의 경우는 기능공의 감에 의해 결정되었다. 이에 일본의 Kato junjj는 초결의 경우 반구형 듀로미터, 종결의 경우 핀형 듀로미터로 추정하는 것을 제안한 바 있다. 그렇지만, 2개의 듀로미터를 사용함의 번잡함 및 시멘트 페이스트의 기기내부 침입으로 인한 고장의 원인이 됨에 따라 본 연구에서는 반구형 듀로미터의 침을 원주형으로 변형시킨 개량형 듀로미터로 개발하였다. 이때 개량형 듀로미터의 사용 가능성은 결합재로 플라이애시의 치환율, 골재에 Coal gasification slag의 치환율을 변화시킨 콘크리트 배합에 적용하여 사용 가능을 분석하였다.

결정질 실리콘 태양전지용 SiNx:H 박막 특성의 최적화 연구 (A Study on the Optimization of the SiNx:H Film for Crystalline Silicon Sloar Cells)

  • 이경동;김영도;;부현필;박성은;탁성주;김동환
    • 한국진공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.29-35
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    • 2012
  • 수소화된 실리콘 질화막은 결정질 태양전지 산업에서 반사방지막과 패시베이션 층으로 널리 사용되고 있다. 또한, 수소화된 질화막은 금속 소성공정과 같은 높은 공정온도를 거친 후에도 결정질 실리콘 태양전지의 표면층으로서 충족되는 특성들이 변하지 않고 유지 되어야 한다. 본 연구에서는 Plasma enhanced chemical vapor deposition 장치를 이용한 수소화된 실리콘 질화막의 특성 변화에 대한 경향성을 알아보기 위하여 증착조건의 변수(온도, 증착거리, 무선주파수 전력, 가스비율 등)들을 다양하게 가변하여 증착조건의 최적화를 찾았다. 이후 수소화된 실리콘 질화막의 전구체가 되는 사일렌($SiH_4$)과 암모니아 ($NH_3$) 가스비를 변화시켜가며 결정질 실리콘 태양전지에 사용되기 위한 박막의 광학 전기 화학적 그리고 표면 패시베이션 특성들을 분석하였다. 가스 비율에 따른 수소화된 실리콘 질화막의 굴절율 범위는 1.90~2.20까지 나타내었다. 결정질 실리콘 태양전지에 사용하기 위한 가장 적합한 특성은 3.6 ($NH_3/SiH_4$)의 가스비율을 나타내었다. 이를 통하여 $156{\times}156mm$ 대면적 결정질 실리콘 태양전지를 제작하여 17.2 %의 변환 효율을 나타내었다.

석탄바닥재가 포함된 인공골재의 경량화에 미치는 적니 영향 (Influence of red mud additive on lightening of artificial aggregates containing coal bottom ash)

  • 강민아;강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.41-46
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    • 2011
  • 폐기물인 석탄바닥재와 준설토가 70 : 30(wt%)으로 혼합된 배치분말에 적니를 0~30 wt% 첨가하고 $1050{\sim}1250^{\circ}C$에서 10분 직화 소성하여 인공골재를 제조하고 그 물성을 평가하였다. 특히 인공골재의 발포특성에 미치는 적니 첨가량 효과를 분석하기 위해 비중 및 흡수율을 측정하고, 그 결과를 미세구조 결과와 연계하여 고찰하였다. 제조된 인공골재는 소성온도 및 적니 첨가량이 증가할수록 발포성이 향상되어 경량화 되는 특징을 나타내었다. $1050{\sim}1150^{\circ}C$ 범위로 소결된 대부분의 인공골재는 잘 형성된 블랙코어 구조를 가졌으나, 적니가 첨가되고 $1200^{\circ}C$ 이상으로 소결된 시편들은 $Fe_2O_3$의 환원에 의한 과량의 가스 방출 및 액상 형성으로 인하여 블랙코어 부분이 시편 표피를 뚫고 나오는 현상이 나타났다. 특히 적니 30 wt%를 함유한 시편은 $1100^{\circ}C$ 이상으로 소결하면 폭발되어 여러 조각으로 흩어졌다. 본 연구에서 $1200^{\circ}C$에서 소결된 시편의 부피비중은 적니가 첨가되지 않은 것은 1.2, 적니가 20 wt% 첨가된 것은 1.0 이하의 경량골재 특성을 나타내었다.