• Resources Recycling
• /
• v.29 no.6
• /
• pp.73-78
• /
• 2020

To use a tailing obtained from coal beneficiation as a raw material for glass material, the behaviors of phase transformation of the tailing was investigated according to sintered temperature with the addition of Na2CO3. As a result of the experiment, mullite was formed at 700~1,100 ℃, and the mullite and the cristobalite just only existed at 1,450 ℃. The glassification ratio of the coal tailing was to be 97.9 wt.% at 1,450 ℃ with the addition of Na2CO3 to tailing weight ratios of 10 wt.%. However, in the case of sample of coal tailing with 20 wt.% Na2CO3 added, nepheline(Na2O·Al2O3·2SiO2) was produced during the re-sintering(2nd sintering) at 1,100 ℃. From the results, the suitable addition amount of Na2CO3 for glassification of coal tailing was found around 10 wt.%.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.29-29
• /
• 2014

최근 화석에너지 고갈 및 에너지 수요의 폭발적 팽창을 해결하기 위하여 경량화와 내마모 측면에서 고효율 시스템을 적용한 자동차 및 각종 성형 기기들이 개발되고 있다. 특히 장치의 고성능화라는 요구조건을 충족시키기 위해서는 금속가공산업에서 표면개질의 중요성이 부각되고 있다. 이러한 표면개질에는 일반적으로 표면의 성질을 개선하여 마모(abrasion) 및 국부 압력(local stress) 또는 피로(fatigue), 마식(wear and corrosion)에 견디게 하여 부품의 수명증대와 제품의 소형화에 기여하고 있다. 이러한 표면개질법에는 경질의 물질을 표면에 코팅시켜 재료표면의 특성을 향상시키는 방법과 금속의 표면에 다른 원소를 침투 및 확산시키는 방법으로 나눌 수 있다. 확산방법으로 침탄, 질화, 보로나이징, 크마이징 처리 방법 등이 있다. 상업적으로 가장 많이 사용되는 표면 개질법은 침탄기술로서, 고온에서 짧은 시간내에 물성 향상이 가능하지만, 강의 변태점 이상의 온도에서 진행됨으로서, 변형에 따른 문제가 발생되어 후처리를 필요로 하는 문제점을 가지고 있다. 반면, 질화법은 변태점 이하의 저온에서 철강 표면에 N을 침투시켜 강을 경화시키는 특징을 가진다. 변형이 적고 질소원자가 강내에 침투함으로 인해 내마모성, 내피로성, 내식성 등의 물리적 성질을 향상시키는 점에서 유리하여 각종 정밀 부품 및 자동차 부품, 금형 등에 많이 사용된다. 또한, 경도 향상 및 결정구조의 영향으로 코팅처리시 모재와 코팅 층의 밀착력 향상을 가져오면 이러한 이유로 코팅 층의 하지 층으로써 각광 받고 있다. 본 발표에서는 플라즈마 질화의 이해를 높이기 위해 관련 기술에 대한 전반적인 소개와 향후 플라즈마 질화 기술의 적용이 기대되는 침탄대체 적용 가능 부품, 침류질화 기술, PECVD 공정과의 접목 등 산업적은 응용 측면에서 응용 분야에 대한 소개를 진행하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.105-105
• /
• 2010

자동차 차체부품에 적용되는 플라스틱 소재는 강도와 내마모성, 내충격성의 충분한 물성확보가 필요하며, 이에 플라스틱 소재의 기계적 특성 향상을 위해 유리 섬유가 다량 함유된 복합소재적용이 증가하고 있다. 반면 플라스틱이 고강도화함에 따라 제품 성형을 위한 사출 금형을 손상시키는 사례가 빈번하게 발생하고, 소재의 유동성 저하에 따른 사출 불량이 증가하고 있어 고강성 플라스틱 복합소재에 대응하는 고경도, 고내마모 특성이 부여된 사출 금형의 개발이 시급한 실정이다. 특히 사출 금형에 사용되는 소재는 기존 소재에 비해 우수한 내마모성과 함께 고광택을 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 이에 따라 유럽, 일본과 국내 연구진에 의해 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 일본에서 개발되어 국내에도 소개된 래디칼 질화는 기존 질화법에 표면의 화합물 층만을 제어하는 것으로 다소의 표면 광택 효과는 있으나, 플라스틱 사출에 그대로 적용하기에는 무리가 따르므로 그 용도가 극히 제한적이다. 본 연구에서 적용한 나노 질화기술은 0.1torr 이하의 고진공에서 고밀도의 플라즈마 에너지를 발생시키는 방법으로 화합물층이 없는 나노 크기의 질화층을 소재 표면에 형성시키는 기술로서, 처리 후에도 표면의 색상 및 광택의 변화가 없는 것을 특징으로 한다. 또한 표면 경도 및 피로 특성을 향상시킴으로써 금형의 내구 수명을 향상시킬 것으로 기대된다. 본 연구에서는 KP4 금형 소재를 사용하여 플라즈마 이온 질화 시험 조건에 따른 소재의 경도 및 내마모 특성을 파악하고, 미세 조직 분석 및 XRD 분석 등을 통해 내마모 특성 향상에 대한 기본 특성을 평가하였다. 또한 인장시험을 통해 인장강도, 항복강도 및 연신율을 파악하고, 이를 토대로 고주기 피로시험을 실시함으로써 S-N curve를 얻고, 이를 통해 피로 강도 및 피로 수명에 미치는 나노 질화 처리의 영향을 파악하고자 하였다. 플라즈마 이온 질화 시험은 질소와 수소 비율($N_2:H_2$), 진공도, Screen bias voltage, Bias voltage를 변화시켰으며, 챔버 온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였으며, 처리시간도 3시간으로 고정하였다. 질소와 수소의 비율은 3:1일 때 최고의 내마모 특성을 보였으며, 진공도는 내마모 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. KP4의 초기 경도값은 약 302 Hv인 반면 최적의 나노 질화처리를 거친 시편에서는 800Hv 이상의 Vickers 경도값을 보였다. SEM 미세조직 분석과 EPMA를 통한 성분 분석을 시행한 결과 표층으로부터 약 $1.5{\mu}m$의 나노질화층을 확인할 수 있었다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.175-183
• /
• 1993

Amorphous Semicondyctor로서 Chalcogenide계의 Ge-Se-Bi계 비정질화와 결정화 실험을 통하여 전기전도도를 평가코자 하였다. 시료의 조성범위는 G $e_{15-25}$S $e_{65-85}$B $i_{2.5-15B}$의 범위에서 5N의 Ge, Se, Bi metal분말을 사용하였다. 시료는 석영관에 진공 장입후 용융시켜 비정질화 하였다. 이때 열처리 조건은 1000.deg.C에서 10시간 동안 가열하였으며 급냉 조건은 3834.deg.C/sec로 처리하였다. 비정질 sample의 결정화는 결정핵을 형성 시킨 후 온도 변화 및 시간의 변화를 주면서 결정을 성장시켰으며 이때 B $i_{2}$S $e_{3}$와 GeS $e_{2}$ 결정상을 관찰 할 수 있었다. 박막화는 위의 실험에 사용된 Bulk sample을 사용하여 박막을 제작하였으며 유리화 영역은 Ge 15 at%, Se 70 at% 이상, Bi가 10 at% 이하일 때 비정질화가 용이하였다. Bulk의 경우 Ge를 20 at%로 고정시 Bi의 at% 함량이 증가함에 따라 전기전도도가 증가했으며 Bi가 7.5 at%이상일때 급격한 전도도의 증가를 가져왔다. 박막의 경우엔 Bulk sample보다 Bi의 함량이 증가시 더욱 큰 전도도의 증가를 가져왔다. G $e_{20}$S $e_{77.5}$B $i_{2.5}$ 저성의 결정화 경우 330.deg.C에서 4hr 유지시킨 경우가 가장 양호하였다.다.하였다.다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.81-89
• /
• 1999

The fabrication process for miniaturizing the Electronic Article Surveillance (EAS) sensor was studied using micromachining technique. Two types of sensor structure, free standing membrane type and diving beard type, were proposed and researched for establishing the fabrication process. The membrane type structure was easy to change the sensor shape but had the limitation for miniaturizing, because the size of the sensor depends on the silicon substrate thickness. The diving board type structure has the advantage of miniaturization and of free motion. Since the elastic modulus is not trio high, SiN film is expected to be adequate for the supporting membrane of magnetic sensor. The selectivity of $H_2O_2$for sputtered W with respect to Fe-B-Si, which was studded for magnetic sensor materials, was high enough to be removed after using as a protection layer. Therefore, the diving board type process using the silicon nitride film for the supporter of the sensor material and the sputtered W for protection layer is expected to be useful fur miniaturizing the Electronic Article Surveillance (EAS) sensor.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
• /
• v.10 no.3
• /
• pp.114-119
• /
• 2007

Dielectric properties of quartz glass and $Si_3N_4$ are investigated using the waveguide method from room temperature to $800^{\circ}C$. For the case of dielectric constant, $Si_3N_4$ showed similar increase with quartz glass up to $300^{\circ}C$, but less increase from $300^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. For the case of loss tangent, those showed gradual increase with temperature except of some temperature points. The loss tangent of $Si_3N_4$ and quartz glass increased up to 18.2% and 12.5% respectively. Through these researches, high temperature dielectric properties of silicon nitride materials are characterized.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.41 no.5
• /
• pp.37-42
• /
• 2004

Shallow $p^{＋}$-n junctions were formed by preamorphization, low-energy ion implantation and dual-step annealing processes. Germanium ions were implanted into silicon substrates for preamorphization. The dopant implantation was performed into the preamorphized and non-preamorphized substrates using B $F_2$2 ions. Rapid thermal anneal (RTA) and furnace anneal (FA) were employed for dopant activation and damage removal. Samples were annealed by one of the following four methods; RTA(75$0^{\circ}C$/10s)＋Ft FA＋RTA(75$0^{\circ}C$/10s), RTA(100$0^{\circ}C$/10s)＋FA, FA＋The Ge Preamorphized sample exhibited a shallower junction depth than the non-preamorphized sample. When the employed RTA temperature was 100$0^{\circ}C$, FA＋RTA annealing sequence exhibited better junction characteristics than RTA＋FA thermal cycle from the viewpoint of junction depth, sheet resistance, $R_{s}$$.$ $x_{j}$, and leakage current.t.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.1216-1224
• /
• 1996

In the use of glass fiber reinforced plastics it is often necessary to cutting the components, but the cutting GFRP is often made difficult by the delamination of composites and the short tool life. In this paper, the machinability of GFRP by mean of tool materials and type was experimentally investigated. By proper selection of cutting tool material and type excellent machining of this workpiece is achieved. The surface quality relate closely with the feed rate and cutting tools.

• Composites Research
• /
• v.29 no.4
• /
• pp.156-160
• /
• 2016

Glassy carbon can be utilized in a variety of harsh environment due to exceptional thermal stability and chemically impermeability along with scalability and low electrical resistance. In this work, we studied effects of electron(e)-beam irradiation on thermoelectric properties of the glassy carbon film. E-beam irradiation triggered local crystallization and/or amorphization of glassy carbon thin films, which was determined by a Raman spectroscopy. The structural change by e-beam irradiation leads to the change in the doping level of the glassy carbon, which can be inferred from the change of a Seebeck coefficient and an electric conductivity. The optimal power factor we obtained for the irradiated glassy carbon film was ~200% higher than that of the non-irradiated sample.

• Journal of Conservation Science
• /
• v.26 no.3
• /
• pp.311-324
• /
• 2010

The purpose of this study aims to reveal characteristics of reproduced potteries which made with clays of various chemical compositions in different firing temperatures and thereafter to provide comparative samples for identifying the manufacturing techniques of earthenwares from archaeological excavation by reproducing and characterizing sample under controlled conditions. For this study, various samples of earthenware are reproduced using different types of raw clays at several different firing temperature, followed by physical and structural characterization. Chemical specification were varied from different types of clay, which were calculated by Seger formula, and four different types of clay were selected based on different mole ratio of acidic oxide. The temperatures of firing of 7 samples were varied between $600^{\circ}C$ to $1200^{\circ}C$ at the interval of $100^{\circ}C$ for each sample. The result of analysis revealed that each reproduced earthenware has different chemical compositions divided into two groups: 1. Sample Y(6.10) and Sample G(5.85) clay; 2. Sample H(3.41) and Sample S(2.85) clay. The former which has higher mole ratio of acidic oxide than the latter, shows higher level of rockwell hardness at the same firing temperature. In addition, all four samples presented that as the firing temperature was increased, absorption rates of Y and G were abruptly dropped at $1200^{\circ}C$. Furthermore the more mole ratio of acidic oxide increase, the more microtexture of samples were vitrificated. Such result reveals that mole ratio of acidic oxide influence physical and microtextural characteristics of earthenwares, and it can be used as the comparison data in the understanding of manufacture techniques for the earthenwares of similar chemical composition.