• 한국재료학회지
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• 제17권10호
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• pp.560-566
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• 2007

AlN plates were fabricated by hot pressing at $1700-1900^{\circ}C$ using yttria and alumina (3 and $10\;{\mu}m$ particle size) powders as additives and characterized: density, thermal conductivity, transverse rupture strength, and grain size measurement by SEM and EDS. Density values of $3.31-3.34\;g/cm^3$ are largely attributed to hot pressing of powder mixtures in carbon mold under $N_2$ atmosphere which caused effective degree of oxygen removal from yttrium-aluminate phase expected to form at $1100^{\circ}C$. The grain size of hot pressed AlN was almost homogeneous, with size approximately from 3.2 to $4.0\;{\mu}m$ after hot pressing. $Al_2O_3$ powder of $3\;{\mu}m$ particle size resulted in better transverse rupture strength and finer grain size compared to $10\;{\mu}m$ $Al_2O_3$ powder. The thermal conductivity of AlN ranged between $83-92.7\;W/m{\cdot}K$ and decreased with $Al_2O_3$ addition. Fine grain size is preferred for better mechanical properties and thermal conductivity.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.445-450
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• 2024

The expansion of lithium-ion battery usage beyond portable electronic devices to electric vehicles and energy storage systems is driven by their high energy density and favorable cycle characteristics. Enhancing the stability and performance of these batteries involves exploring solid electrolytes as alternatives to liquid ones. While sulfide-based solid electrolytes have received significant attention for commercialization, research on amorphous-phase glass solid electrolytes in oxide-based systems remains limited. Here, we investigate the glass transition temperatures and sintering behaviors by changing the molecular ratio of Li₂O/B₂O₃ in borate glass comprising Li₂O-B₂O₃-Al₂O₃ system. The glass transition temperature is decreasing as increasing the amount of Li₂O. When we sintered at 450℃, just above the glass transition temperature, the samples did not consolidate well, while the proper sintered samples could be obtained under the higher temperature. We successfully obtained the borate glass ceramics phases by melt-quenching method, and the sintering characteristics are investigated. Future studies could explore optimizing ion conductivity through refining processing conditions, adjusting the glass former-to-modifier ratio, and incorporating additional Li salt to enhance the ionic conductivity.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1190-1196
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• 2002

$(1-x)BiNbO_4-xCaNb_2O_6$ (0${\le}$x${\le}$1.0) 세라믹스의 조성 변화에 따른 마이크로파 유전 특성 및 적층체 특성을 연구하였다.0.25${\le}$x${\le}$0.75의 조성 범위에서 stibotantalate 구조를 갖는 $BiNbO_4$와 columbite 구조를 갖는 $CaNb_2O_6$의 혼합상으로 존재하였으며, 이차상의 형성이나 상전이는 관찰할 수 없었다. $(1-x)BiNbO_4-xCaNb_2O_6$ 세라믹스의 유전상수(K)는 조재상의 유전 특성에 크게 의존하여 Maxwell 관계식으로부터 계산된 유전체 혼합법칙으로 정량화가 가능하였다. $0.5BiNbO_4-0.5CaNb_2O_6$에 $CuV_2O_6$를 0.8 wt% 첨가하여 1000${\circ}C$에서 3시간 소결한 결과, 유전상수 26, 품질계수(Qf) 43000 GHz 및 공진주파수 온도계수(TCF) -18 ppm/${\circ}C$의 마이크로파 유전특성을 얻을 수 있었다. $0.5BiNbO_4-0.5CaNb_2O_6$ 그린쉬트(green sheet)를 850∼900${\circ}C$에서 20분간 소결하여 얻은 적층체의 X-Y 수축율 편차와 캠버 값은 $BiNbO_4$ 적층체 보다 작게 나타났다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권2호
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• pp.114-119
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• 2011

연구 목적: 미세 인장결합강도 측정을 위한 시편 제작 시 발생하는 스트레스가 결합강도에 어떠한 영향을 미치는 지를 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 원통 모양의 지르코니아 블럭을 다이아몬드 디스크를 이용해 디스크 형태로 자른 후 소결하였다. 소결된 지르코니아 디스크에 소성시 수축을 고려한 적당한 크기의 틀을 제작하여 LAVA ceram (3M ESPE, Seefeld, Germany) 도재를 축성한 후 소성하였다. 먼저 그룹 1은 디스크 모양의 시편을 충분히 물을 뿌려가며 다이아몬드 디스크를 이용하여 $1{\times}1{\times}7\;mm^3$의 막대기 모양으로 저속에서 절단하였다 (n = 15). 그룹 2는 같은 방법으로 $1.2{\times}1.2{\times}7\;mm^3$로 자른 후 두꺼운 다이아몬드 디스크를 이용해 $1{\times}1{\times}7\;mm^3$로 트리밍하였다 (n = 15). 그 후 특별히 제작된 지그에 각각의 시편을 core-veneer의 접착면이 오염되지 않도록 조심히 접착한 후 미세 인장결합강도 측정기 (Instron 8848, $Instron^{(R)}$ Co., Norwood, USA)를 이용하여 미세 인장결합강도를 측정하였다. 측정이 끝난 시편은 파절면을 stereomicroscope (MZ6, Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany) 로 30배 확대 관찰하여 파절의 종류를 구분하였다. 결과: 지르코니아 코어와 비니어링 세라믹 간의 평균 미세 인장결합강도는 절단만 시행한 그룹은 $28.8{\pm}7.0\;MPa$, 절단 후 트리밍을 한 그룹은 $11.0{\pm}33\;MPa$로 절단후 트리밍을 한 시편이 유의성 있게 결합강도가 낮아진 것으로 나타났다 (P=.00). 결론: 미세 인장결합강도 측정을 위한 시편 제작 시 가능한 한 스트레스를 가하지 않고 미세 시편을 제작하는 것이 중요하다고 사료된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권5호
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• pp.395-400
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• 2004

세라믹 사출성형시 결합체의 조성에 따른 혼합물의 유동학적 특성과 제조조건에 따른 시편의 결함 생성 및 탈지공정에 대하여 조사하였다. 2wt%의 stearic acid를 코팅한 세라믹 분말(65wt% $Al_{2}O_{3}$ㆍ35 wt% 장석)에 결합체로 15,20 및 25wt%의 Paraffin Wax (PW)와 High Density Polyethylene(HDPE)을 첨가하여 $160^{\circ}C$에서 2시간 혼합하였다. Capillary rheometer로 측정한 혼합물의 겉보기 점도는 shear rate가 $1000s_{-1}$일 때 80~300Pa.s로 사출성형에 적합한 유동성을 나타내었으며, 결합제의 조성에 의존하였다. 결합제의 조성이 15H5P5(총 15wt%의 결합체중, HDPE/PW 비=5:5)인 사출성형 시편은 사출압력과 관계없이 short shot가 생성되었으나, 사출압력이 45kgf/$cm^{2}$인 10H5P5 사출성형 시편은 결함이 관찰되지 않았다. 사출성형 시편 중의 pw를 $70^{\circ}C$의 n-heptane 용매에서 5시간동안 침지하여 제거한 후, $450^{\circ}C$에서 5시간 열처리하여 HDPE를 제거하였다. PW의 추출에 의해 형성된 연속기공을 통하여 HDPE의 효과적인 제거와 기계적 강도의 손상없이 사출성형이 가능한 결합체 조성은 20H5P5이었다. $1300^{\circ}C$에서 5시간 소결한 20H5P5 시편의 부피비중은 2.8, 기공률은 3% 이하 및 3점곡강도는 약 2,400kgf/$cm^{2}$으로 구조용 재료로서 사용이 가능하였다.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.113-119
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• 2012

$YBaCo_2O_{5+{\delta}}$조성의 산화물을 고상반응법을 이용하여 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1,180^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 분리막을 제조하였다. $YBaCo_2O_{5+{\delta}}$ 분리막은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였다. XRD 분석결과 $1,150^{\circ}C$ 이상에서 다른 불순물 없이 이중층 페롭스카이트 구조가 얻어졌다. 산소투과량은 분리막 양면에 산소분압 차이에 따라 $750{\sim}950^{\circ}C$ 온도범위에서 측정하였다. 산소투과량은 온도와 산소분압이 증가할수록 증가하였고, 두께 1.0 mm의 $YBaCo_2O_{5+{\delta}}$ 분리막은 $950^{\circ}C$, $PO_2$ = 0.42 atm에서 약 0.15 mL/$cm^2{\cdot}min$의 최대 투과량을 보였다. 산소투과에 대한 활성화 에너지는 산소 분압이 감소할수록 감소하였고 $PO_2$ = 0.21 atm의 조건에서 76.0 kJ/mol이었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권1호
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• pp.51-58
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• 1999

지르코니아에 접합과 반응성이 정합되며 고온에서 물리화학적으로 안정성을 갖는 접합재를 제조하기 위하여 silicate계 유리의 조성에 따른 적심특성, 결정화 및 반응성등 제반 특성을 고찰하였다. 지르코니아와의 열팽창계수가 정합 될 수 있는 유리계에 대한 조성 실험하였다. Alkaline earth silicate 유리는 적심성이 우수하였으며 적심각이 낮으며 $B_2O_3$의 첨가함로써 유리의 점도를 조절 및 결정화를 억제할 수가 있었다. $900^{\circ}C$ 이하에서 적심공정에 일어났으며 $800^{\circ}C$에서 10시간동안 유지한 후에 결정화와 계면 반응을 조사한 결과 기공이 많이 발생하였으며 $B_2O_3$를 15mo1% 첨가한 경우 흐름성이 증가하였으며 기판과의 반응성이 높아졌다. 기공을 없애기 위해서는 공정변수를 조절하여 유리의 소결을 촉진할 필요가 있으며 유리점도와 반응성에 관한 최적화가 요구된다. 본 연구에서는 유리-세라믹필러 복합체의 고온적심성에 대하여 조사하였다. Filler로서 $ZrO_2$분말을 여러 조건으로 열처리하여 분말종류와 첨가량에 따라 기공, $ZrO_2$ filler의 형상 및 계면반응 등을 고찰하였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권4호
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• pp.770-776
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• 2009

The composites were fabricated by adding 0, 15, 30, 45[vol.%] $ZrB_2$ powders as a second phase to SiC matrix. The physical, mechanical and electrical properties of electroconductive SiC ceramic composites by spark plasma sintering(SPS) were investigated. Reactions between ${\beta}$-SiC and $ZrB_2$ were not observed in the XRD and the phase analysis of the electroconductive SiC ceramic composites. The relative density of mono ${\beta}$-SiC, ${\beta}$-SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, ${\beta}$-SiC+30[vol.%]$ZrB_2$ and ${\beta}$-SiC+45[vol.%]$ZrB_2$ composites are respectively 99.24[%], 87.53[%], 96.41[%] and 98.11[%] Phase analysis of the electroconductive SiC ceramic composites by XRD revealed mostly of ${\beta}$-SiC, $ZrB_2$ and weakly of $ZrO_2$ phase. The flexural strength showed the lowest of 114.44[MPa] for ${\beta}$-SiC+15[vol.%]$ZrB_2$ powders and showed the highest of 210.75[MPa] for composite no added with $ZrB_2$ powders at room temperature. The trend of the mechanical properties of the electroconductive SiC ceramic composites is accorded with the trend of the relative density. The electrical resistivity of the electroconductive SiC ceramic composites decreased with increased $ZrB_2$ contents. The electrical resistivity of mono ${\beta}$-SiC, ${\beta}$-SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, ${\beta}$-SiC+30[vol.%]$ZrB_2$ and ${\beta}$-SiC+45[vol.%]$ZrB_2$ composites are respectively $4.57{\times}10^{-1},\;2.13{\times}10^{-1},\;2.68{\times}10^{-2}\;and\;1.99{\times}10^{-2}[{\Omega}{\cdot}cm]$ at room temperature. The electrical resistivity of mono ${\beta}$-SiC and ${\beta}$-SiC+15[vol.%]$ZrB_2$ are negative temperature coefficient resistance(NTCR) in temperature ranges from $25[^{\circ}C]\;to\; 100[^{\circ}C]$. The electrical resistivity of ${\beta}$-SiC+30[vol.%]$ZrB_2$ and ${\beta}$-SiC+45[vol.%]ZrB_2$ are positive temperature coefficient resistance(PTCR) in temperature ranges from $25[^{\circ}C]\;to\;100[^{\circ}C]$. It is convinced that ${\beta}$-SiC+30[vol.%]$ZrB_2$ composites by SPS for heater or ignitors can be applied.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.174-174
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• 2008

초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.208-214
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• 2000

수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 형성과 해리는 용액의 pH에 따라 달라지며 $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 균질하고 미세한 HAp, $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$, 세라믹 분말을 제조하는데 매우 중요한 인자가 된다. 각 복합이온의 용해도는 pH와 직선적인 관계에 있으므로 용해도 도형은 수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 평형상수와 용해도적으로부터 계산된 대수 몰농도로 그릴 수 있다. $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 $25^{\circ}C$에서 단일상의 $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$ 분말을 제조하기 위한 최적의 pH조건은 이론적인 고찰 결과 $10.5{\pm}0.5$로 결정되었다. 실온에서 제조하여 $80^{\circ}C$에서 건조시킨 HAp분말은 75nm의 입자크기를 갖는 미세한 응집분말 이었으며, $1,000^{\circ}C$에서 하소시킨 HAp분말은 450nm 크기의 거의 균질한 형태의 분말을 얻었다. HAp분말들이 응집되어 있었지만 소결후 미세구조는 양호하여 우수한 기계적 특성을 보유하였다.