• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.9
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• pp.915-920
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• 2000

합성과 동시에 소결이 이루어지는 HPCS법을 이용하여 TiB$_2$-W 복합체를 텅스텐의 함량 변화에 다라 제조하여 이 복합체의 미세구조 및 기계적 물성에 대하여 연구하였다. 이 연구 결과, 텅스텐의 함량증가에 따라 삼성분 붕화 화합물인 TiWB$_2$의 상이 증가하였으며, 이 상의 증가에 따라 기계적 물성이 향상되었다. 60 MPa의 압력과 130$0^{\circ}C$, 3000 A에서 소결한 TiB$_2$-30vol% W 복합체에서 상대밀도, 강도, 경도 값은 각각 97.2%, 411.5 MPa, 22.36 GPa로 가장 우수한 물성을 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.3
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• pp.296-302
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• 1997

The effect of cold cyclic compaction on densification of SiC whisker/Al2O3 composite was investigated. Re-lative density of the compact increased as the number of cycle and the compaction pressure increased and the bias pressure decreased. The rate of loading and unloading and the frequency of cold cyclic compaction did not affect much on sliding and rearrangement of the particles. Fracture of SiC whisker was hardly ob-served during cold cyclic compaction and the direction of whisker was randomly oriented throughout the compact regardless of the direction of compaction. Thus, cold cyclic compaction may be an efficient method to densify SiC whisker/Al2O3 composite.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.1
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• pp.84-92
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• 2001

(La,Sr)MnO$_3$(LSM)-YSZ 복합체 양극의 산소환원 반응기구에 대해 고찰하였다. YSZ를 첨가함에 따라 복합체 양극의 ohmic 저항이 증가하고, 분극 저항은 YSZ를 40 wt%~50 wt% 혼합하였을 때 최소값을 나타내었다. 또한 LSM-YSZ 복합체 양극의 산소환원 반응기구는 1가 산소이온의 표면확산과 산소이온전달반응에 의해서 지배됨을 알 수 있었다. 임피던스 분석 결과에 따르면 고주파수 영역에서 나타나는 반원은 산소이온전달반응으로 산소분압 의존성이 거의 없고, YSZ가 40 wt% 첨가되었을 때 최소값을 나타내었다. 중간주파수 영역에서 나타나는 반원은 1가 산소이온의 표면확산반응으로 산소분압 의존성은 약 1/4이고, YSZ가 40~50 wt% 첨가되었을 때 최소값을 나타냈다. 한편, 저주파수 영역에 나타나는 반원은 가스확산반응으로 산소분압 의존성이 1이고, 온도에 따른 의존성이 거의 없었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.12
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• pp.1187-1191
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• 2000

정방정형 지르코니아를 상온에서 안정화시키는 이트리아와, 지르코니아의 저온 열화을 억제하고 파괴강도의 증가에 기여하는 알루미나를 YAG(5Al$_2$O$_3$.3Y$_2$O$_3$) 졸의 형태로 m-ZrO$_2$와 알루미나의 혼합 slurry에 첨가하여, m-ZrO$_2$를 yttria 안정화 지르코니아로의 in situ 변환과 동시에 알루미나의 분산도를 향상시키고자 하였다. 20wt% 알루미나-지르코니아(YSZ)의 복합체 (20ATZ)를 1450$^{\circ}$~150$0^{\circ}C$에서 상압소결하여 0.5$mu extrm{m}$ 이하의 균일한 미세구조로 얻었다. 이 복합체는 정방정형 지르코니아와 $\alpha$-알루미나 상으로만 이루어지었고, 소결밀도 >99% TD이었다. 제조된 복합체의 파괴강도는 810 MPa로, 고상법으로 $Al_2$O$_3$와 3Y-ZrO$_2$분말로부터 제조된 시편의 682 MPa 보다 약 20% 향상되었고, 파괴인성은 5.52 MPa.m$^{1}$2/로 고상법으로 제조된 시편의 5.39 MPa.m$^{1}$2/과 비슷하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.418-423
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• 2001

16 mole%의 CeO$_2$가 고용된 Ce-TZP 소결체 사이에 140~240$mu extrm{m}$ 두께의 Ce-TZP-5~30 vol% $Al_2$O$_3$중간층이 삽입된 층상복합체를 분말건식가압성형법에 의해 제조하였다. 소결온도는 $Al_2$O$_3$가 5~30 vol.% 첨가될 때 90% 이상의 소결밀도를 얻을 수 있도록 1$600^{\circ}C$로 정하였다. 이러한 3층 복합체에서 바깥의 Ce-TZP 지역에서의 파괴 형태는 입내파괴를 보여주었지만 $Al_2$O$_3$가 함유된 중간층에서는 입계파괴가 전이되면서 인성증가를 보여주었다. 이러한 층상 복합체의 경우 중간 층에 들어가는 Ce-TZP 중의 $Al_2$O$_3$함량이 30 vol.% 정도에 이르면 층간의 서로 다른 소결밀도 및 수축율, 열팽창계수 때문에 층간 소결 결함이 생겨 층간에서 균열의 전파가 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 반면 중간층의 $Al_2$O$_3$함량이 적을 경우 층간 결함이 생기지 않아 층간에서 균열의 전파가 별 영향을 받지 않음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.12 no.5
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• pp.253-258
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• 2002

Nanocomposite means that the size of the second particles dispersed in the matrix is nanometer order. It was reported that this nanocompostie shows particular properties, different from a general composite in which the second particles are usually micrometer-order. Especially, mechanical properties were known to be enhanced largely. However, there is little report about how electroceramic properties are changed by making nanocomposite. Thus, in this research, we made PNN-PZT/Ag nanocomposite by hot-pressing method, and microscopic and dielectric properties are studied.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.346-346
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• 2007

압전세라믹 재료는 현재 압전 변압기, actuator, transducer, sensor, speaker 등에 광범위하게 이용이 되고 있다. 이 중에서 압전세라믹 소결체를 이용한 스피커의 제조는 가공이 까다롭고, 대형의 크기로 제작 시 소자가 깨지는 등의 많은 제약을 받고 있으며, 저음 특성이 떨어져 응용 범위가 한정되어 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 극복하기 위하여 세라믹/고분자 복합체를 이용한 필름 스피커를 제작하고자 시도하고 있다. 이러한 세라믹/고분자 0-3형 압전 복합체를 이용할 경우, 제품의 경량화를 실현할 수 있고, 크기나 환경의 영향을 거의 받지 않으므로, 고기능성 스피커로의 응용에 적합할 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 PZT계의 세라믹와 PVDF, PVDF-TrFE, Polyester, acrylic resin 등의 여러 고분자 물질과의 복합체를 제조하여 압전특성을 평가하였다. 본 실험은 먼저 $(Pb_{1-a-b}Ba_aCd_b)(Zr_xTi_{1-x})_{1-c-d}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_c(Zn_{1/3}Nb_{2/3})_dO_3$ (이하 PZT라 표기)의 최적화 조성을 선택하여, $1050^{\circ}C$에서 소결된 분말을 48시간 ball milling방법 로 약 $1{\mu}m$ 크기로 분쇄하였다. 고분자 물질들은 알맞은 용제들을 선택하여 녹였다. 그 다음 소결된 PZT분말과 고분자를 50:50, 60:40, 65:35, 70:30등의 무게 분율로 혼합하고, 분산제, 소포제 등을 첨가하여 3단 roll mill을 이용하여 충분히 분산시켜 페이스트 (Paste)를 제조하였다. 제조된 페이스트를 ITO가 코팅된 PET필름 위에 스크린 프린팅 법을 사용하여 인쇄하여 $120^{\circ}C$에서 5분간 건조하였다. 코팅된 복합체의 두께는 약 $80{\mu}m$ 정도로 측정되었다. Ag 페이스트를 이용한 상부 전극 형성에도 스크린 프린팅 법을 적용하였다. 이를 $120^{\circ}C$에서 4 kV/mm의 DC 전계로 분극 공정을 수행한 후 전기적 특성을 평가하였다. 유전특성을 조사하기 위해서 LCR meter (EDC-1620)를 사용하였고, 시편의 결정구조는 XRD (Rigaku; D/MAX-2500H)을 통해 분석하였으며, 전자현미경(SEM)을 이용하여 미세구조를 분석하였다. 압전 전하상수$(d_{33})$ 값은 APC 8000 모델을 이용하여 측정하였다. PZT의 혼합비가 증가할수록 비유전율 및 압전 전하 상수 등의 전기적 특성이 증가되었다. 또 여러 고분자 물질 중에서 PVDF-TrFE 수지가 가장 우수한 특성을 보였다. 이는 PVDF-TrFE 수지가 압전성을 나타내기 때문인 것으로 판단되었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.2
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• pp.159-166
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• 2003

The preparation method for composite membranes of high temperature operation above $100^{\circ}C$ for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (PEMFCs ) was presented, using perfluorosulfonylfluoride Nafion resin and mordenite, in addition to the physical properties, proton conductivity and single cells performance for it. The composite membranes were fabricated via melting of Nafion resin with various mordenite content. As the increase of mordenite content, at high temperature range, proton conductivity of the composite membrane increased due to the late dehydration rate of existent water in the mordenite. Also, from the result of the current-voltage relationship for single cells under $130^{\circ}C$ operation condition, the composite membrane cell with l0 wt% mordenite content showed better performance than that of the others over the entire current density range. This result indicated that the existent water in the composite membrane with l0 wt% mordenite content was higher than that with the others, thereby maintains its conductivity. Based upon the results of experiments, therefore, a Nafion/mordenite composite membrane prepared by this work is thought to be a satisfactory polymer electrolyte membrane for PEMFC operation above $100^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.10
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• pp.936-941
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• 2001

The influence of the ${Al_2}{O_3}$ particle size on flaw tolerance of the $ZrO_2/{Al_2}{O_3}$ composites prepared by mixing 5.31 mol% ${Y_2}{O_3}$-4.45 mol% ${Nb_2}{O_5}$-90.31 mol% $ZrO_2$ and ${Al_2}{O_3}$ was investigated. The composites exhibited rising R-curve behavior and plateau fracture toughness of 7.9 and $8.8MPam^{1/2}$ for the additions of 20 vol% of 0.2 and $2.8{\mu}m$ ${Al_2}{O_3}$ particles, respectively. The difference in the fracture toughness resistance was attributed mainly to the grain size of tetragonal $ZrO_2$ phase in the composites, which scaled with the ${Al_2}{O_3}$ particle size.

• Composites Research
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• v.33 no.6
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• pp.395-400
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• 2020

In this paper, we manufactured silsesquiaznae (SSQZ)-coated carbon nanotube (CNT) surface heating elements, which allowed stable heating at high temperatures. The prepared composite sheet was confirmed by FE-SEM that the SSQZ fully coated the surface of CNT sheet. Furthermore, it was also confirmed that the silicon carbonitride (SiCN) ceramic formed by heat treatment of 800℃ have no defects found and maintain intact structure. The CNT/SiCN composite sheet was able to achieve higher thermal stability than raw CNT sheets in both nitrogen and air atmosphere. Finally, the CNT/SiCN composite sheet was possible to heat up at a temperature of over 700℃ in the atmosphere, and the re-heating was successfully operated after cooling.