• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.479-484
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• 2001

고순도 알루미나 분말에 소결조제로서 MgO를 0ppm 및 500ppm 첨가하여 열분무건조기를 사용하여 준비한 과립을 80$0^{\circ}C$에서 하소를 함으로써 얻어진 과립으로 제작한 소결체의 MgO 첨가량에 따른 미세구조와 꺾임강도에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 시편두께를 50$mu extrm{m}$의 박편으로 가공하여 투광법으로 내부구조도 관찰하였다. MgO를 500ppm 첨가하여 제작한 과립을 180 MPa의 냉간정수압성형성 후 1$600^{\circ}C$에서 소결한 소결체는 상대밀도가 100%에 도달하였고 균일한 결정립성장의 치밀한 미세구조를 나타내었다. MgO를 500ppm 첨가한 시편의 4점 꺾임강도 또한 각 소결온도에서 MgO를 9ppm 첨가한 시편보다 23%-32%정도 높은 강도를 나타내었으며, 특히 소결온도 1$600^{\circ}C$에서는 꺾임강도가 501MPa 그리고 weibull 계수가 20의 고강도이면서 신뢰성이 높은 알루미나 소결체가 얻어졌다. 본 연구에서는 weibull 계수의 값이 높은 시편일수록 내부구조의 결함크기가 작고 이 작은 결함이 시편내부에 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.5 no.2
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• pp.135-141
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• 1995

Abstract The sintering behavior and the electrical properties of sintered PZT ceramics using 2.45 GHz microwave energy were investigated. The ceramics were sintered between $1050 ~ 1130^{\circ}C$ for 5 min. Sintered body with high density and good electrical properties were achieved as the sintering temperature increases. Above $1090^{\circ}C$, however, the bulk density was decreased due to the volatilization of PbO component, and also electrical properties were decreased. The relative dielectric constant, mechanical Quality factor, electro- mechanical coupling factor of microwave sintered body at $1090^{\circ}C$ without PbO atmosphere were 1900, 80, 0.53 respectively, which were comparable to conventional sintering values. The sintering process completed within 20 min using microwave hybrid energy. The processing time and the amount of energy con-sumption could be reduced by microwave hybrid energy assisted rapid sintering.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.11
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• pp.987-992
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• 2001

A refractory grade low-cost silicon nitride powder was chemically analyzed, purified, and gas pressure sintered with the sintering additives. As-received powder contained a significant amount of free-Si, 0.72 wt% of Fe, 0.5 wt% of al and 0.31 wt% of Ca. Oxygen and carbon contents of the powder were 3.3 wt% and 0.4 wt%, respectively, and it consisted of 96% of $\beta$-phase and 4% of $\alpha$-phase. After lowering the Fe content and nitriding treatment, the powder was sintered with 6 wt% yttria and 2 wt% alumina for 1 h between 1823 K and 2123 K in order to examine the sintering behavior. Fully dense samples were obtained by sintering at 2123k for 2h. For comparison, a commercially available high-grade powder was also sintered at the same time. The low-cost powder showed much slower densification rate than the high-grade powder. Fully dense sample prepared from the low-cost powder contained a number of coarse grains with a low aspect ratio, and its hardness, fracture toughness, flexural strength and thermal shock resistance were not as good as those of the sample prepared with the high-grade powder.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.179-179
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• 2008

$BaTiO_3$를 기본조성으로 하는 PTC 써미스터는 Curie 온도이상에서 저항이 급격히 상승하는 산화물 반도체 세라믹이다. 이러한 성질을 이용하여 degaussing 소자, 정온 발열체, 온도센서, 전류 제한소자 등 상업적으로 여러 분야에서 연구되고 있다. 또한 원가절감 등을 위하여 Ni 내부전극을 사용하여 환원 분위기에서 소결하는 칩 타입에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Sm 함량(0.1at%~1.0at%)을 달리한 $BaTiO_3$(Si, Mn, Ca) 계를 선택하여 3%$H_2/N_2$ 분위기에서 1200~$1260^{\circ}C$, 2h 소결한 후 공기 중에서 재산화 처리하고 재산화 시간에 따른 PTC 특성 변화에 대하여 고찰하였다. 재산화 온도와 시간은 각각 $800^{\circ}C$와 0.5h~10h으로 하였다. Sm 함량을 달리하여 환원 분위기에서 소결한 시편의 미세구조와 PTC 특성과의 상관관계를 관찰한 결과, 소결온도가 낮을수록 PTC 특성은 좋아졌으며, 상온 비저항은 Sm 함량이 높아질수록 낮아졌다. 또한 Sm 함량이 높아질수록 jumping ratio$(R_{max}/R_{25^{\circ}C})$는 낮아졌다. 재산화 시간에 따른 PTC 특성은 다소 떨어졌지만 소결온도에 따라 달리 나타났다. Jumping ratio$(R_{max}/R_{25^{\circ}C})$는 Sm을 0.7 at% 첨가한 계에서 재산화를 1시간 처리한 시편에서 가장 우수하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.7
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• pp.628-633
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• 1998

단사정 HBO2 분막을 무기접착제로 이용하여 선택적 레이저 소결 기술을 적용시켜 알루미나-글래스 복합재료를 제조하였다. 만들어진 green SLS 시험편을 여러 온도에서 열처리하여 글래스-세라믹 복합재료를 얻었다. 글래스의 양이 많을수록 복합재료는 높은 밀도와 높은 굽힘강도를 보여주었다. 열처리 온도 $900^{\circ}C$에서 복합재료는 최대 밀도와 최대 강도를 나타낸다. 이것은 글래스의 낮은 점도로 인한 좋은 유동성 때문에 글래스의 재분배가 이루어졌기에 가능하다고 생각되어진다. 그리고 기공이 많은 열처리한 SLS 시험편에 콜로이드 실리카를 주입시켜 치밀화시켰다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.92-97
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• 1997

경수로용 전산코드인 ERAPCON2를 CANDU 핵연료의 거동에 사용하기 위하여 소결체-피복관틈새 열전도 모형과 소결체내 중성자속 분포 모형을 개조하였다. 기존의 CANDU핵연료 전산코드와 비교한 결과 CANDU핵연료의 열적거동 분석에 있어 거의 동일한 결과를 얻었다. 이를 사용하여 DUPIC 핵연료의 열적 거동특성을 알아보았다. 고용성 핵분열생성물에 의해 감소된 DUPIC 핵연료의 열전도도에 의하여 핵연료 중심부 온도가 증가됨을 알 수 있었다. 선출력 500W/cm에서 중심온도가 230-320K 정도 증가하였다. 따라서, DUPIC핵연료 설계에서 중심온도 증가에 대한 세밀한 분석이 요구된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.74-79
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• 1997

$UO_2$ 및 $UO_2$-3.23wt%CeO$_2$가 128$0^{\circ}C$에서 소결되면 밀도는 각각 93%T.D., 91.2%T.D.이었으나, Li$_2$O가 0.lwt%씩 첨가된 경우에는 소결밀도가 95.5%T.D., 95.1%T.D.로 증가하였다. 소결온도가 증가함에 따라서 $UO_2$ 및 $UO_2$-3.23wt%CeO$_2$의 소결밀도는 현저하게 증가되는 반면에, Li$_2$O가 첨가된 경우에는 저온에서도 이미 치밀화가 많이 일어났기 때문에 소결밀도의 증가폭이 완만하였다. Li$_2$O가 첨가된 분말에서는 소결온도가 더 높아지면, 결정립성장이 주로 일어나게 되어 168$0^{\circ}C$에서 소결되었을 때, $UO_2$와 $UO_2$-0.1wt%Li$_2$O의 결정립크기가 각각 8.7$\mu\textrm{m}$, 120$\mu\textrm{m}$ 이고, $UO_2$-3.23wt%CeO$_2$와 $UO_2$-3.23wt%CeO$_2$-0.lwt%Li$_2$O는 각각 10.9$\mu\textrm{m}$, 34$\mu\textrm{m}$ 이었다. $UO_2$와 $UO_2$-3.23wt%CeO$_2$ 그리고, 두 조성에 Li$_2$O가 각각 첨가된 경우, Ar-4vol.%H$_2$ 분위기보다 H$_2$분위기에서 소결했을 때 밀도가 더 높았다. 그러나, 결정립은 $UO_2$와 $UO_2$-Li$_2$O의 경우, 수소분위기에서 소결했을 때, (U,Ce)O$_2$와 (U,Ce)O$_2$-Li$_2$O에서는 Ar-4vol.%H$_2$분위기에서 소결했을 때 더욱 성장하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.7
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• pp.672-677
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• 2001

Ca$_{1-x}$Nd$_{2+x}$3/TiO$_3$계에 대하여 소결 온도 변화(120$0^{\circ}C$-140$0^{\circ}C$) 및 Nd$^{3+}$ 의 치환량 (0.15$\leq$x$\leq$0.51)에 따른 마이크로파 유전특성을 조사하였다. 동일 조성의 경우 소결 온도 변화에 따라 Qf(Q=1/tan$\delta$, f=frequency)는 밀도 증가에 의해 다소 증가되었으나, 유전상수(K)는 커다란 변화가 없었다. 소결 온도가 동일한 경우 Qf는 x=0.42 조성까지는 증가하였으나, x=0.51 조성에서는 상대 밀도와 결정립 크기의 감소로 인해 감소하였다. Nd$^{3+}$ 의 치환량이 증가함에 따라 A-자리의 평균 이온 반경의 세제곱에 비례하여 유전상수(K)는 감소하였고, 공진주파수의 온도계수(TCF)는 tolerance factor(t)와 A-자리 결합원자가의 감소로 급격히 감소하였으나, 이차상 TiO$_2$의 영향으로 x=0.3 이상에서는 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.84-84
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• 2009

$BaTiO_3$는 perovskite 구조를 가지는 대표적인 강유전체 재료로서 MLCC (Multi Layer Ceramic Capacitor), PTC thermistor등에 널리 사용되어지고 있다. 최근 고용량 MLCC의 상업화와 함께 나노크기를 갖는 tetragonal phase의 $BaTiO_3$ 입자를 합성하기 위한 다양한 제조방법이 제시되고 있다. 또한 유전특성과 온도특성 및 신뢰성을 향상시키기 위해 많은 첨가제들이 연구되어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 희토류 원소인 $Y_2O_3$를 첨가하여 유전특성 및 온도특성을 향상시키고자 하였다. 본 실험에서는 150nm 크기를 갖는 pure $BaTiO_3$ 분말을 사용하고 $Y_2O_3$의 양은 0.02 ~ 0.1wt%로 변수를 주어 첨가하였으며, 최적의 소결 조건을 찾기 위하여 1200, 1230, $1250^{\circ}C$에서 소결을 진행하였다. 실험방법으로는 균일한 혼합을 위하여 Iso-alcohol을 이용하여 48시간 ball-mill 하였으며 오븐에서 건조 후 ${\Phi}15$로 성형하여 소결을 진행하였다. 실험결과로는 $Y_2O_3$ 첨가량이 0.02wt% 부터 상온부터 상전이 온도 부근의 유전율 기울기는 완만해 지는 것을 확인할 수 있었으며, 소결시편의 정방정비 (tetragonality)도 뚜렷하게 나타났다. $Y_2O_3$ 첨가랑이 0.1 wt% 일 때는 첨가량의 증가로 인해 강유전성이 상쇄됨을 나타냈다. 이는 $2450^{\circ}C$에 이르는 매우 높은 용융온도와 $2350^{\circ}C$까지 상전이가 는 $Y_2O_3$를 미량 첨가할 때, 고온에서 높은 화학적 안정성과 내열성을 가져 온도 안정성이 향상된 것으로 판단된다.

• Resources Recycling
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• v.12 no.6
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• pp.19-25
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• 2003

This experiment was carried out to examine the effect of iron oxide roasting for Sr-ferrite magnet. Chloride content was decreased with raising the 2 nd roasting temperature of iron oxide for ruthner process iron oxide. The optimization temperature for roasting of ruthner process iron oxide was around $800^{\circ}C$ as average particle size 1.5∼1.9 $\mu\textrm{m}$, apparent bulk density 1.4 g/$m\ell$ and chloride content 0.05%. The relation between Br and HcJ by sintering temperature for Sr-ferrite magnet was found to be Br≒-0.258HcJ＋494. In case of having a vibrating disk mill for the ruthner process iron oxide, the magnetic properties were Br 421 mT and HcJ 251 kA/m.