• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.16-16
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• 2009

ZnO($Zn_{1+x}O$)는 n-type 반도성 세라믹스로 우수한 전기적, 광학적, 화학적 특성을 갖고 있어 바리스터, 투명 전도막, 화학 및 바이오 센서, UV light emitter 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 또한 ZnO에 각종 천이 금속 산화물을 일정량 첨가함에 따라 발생하는 결함준위와 입계 특성의 변화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다양한 천이 금속 산화물의 첨가에 따른 전기적 광학적 특성의 변화에 대한 결과들이 많이 보고되고 있지만 서로 상충되거나 해석상 다소 어려운 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 ZnO에 $Cr_2O_3$를 2.0 at% 첨가하여 Cr 첨가에 따른 ZnO의 결함준위와 입계 특성 변화에 대하여 각종 유전함수($Z^*$, $Y^*$, $M^*$, $\varepsilon^*$, and $tan{\delta}$)를 이용하여 고찰하였다 ZnO에 Cr을 첨가할 경우 결함 중 장범위 쿨롱 인력에 의한 결함(0.13~0.18 eV)이 ~100K 영역에서 나타났으며, ZnO 내 결함 중 대표적인 $Zn_j$와 $V_o$는 서로 겹쳐서 나타났다. 이들 중첩된 결함에 대하여 각종 유전함수를 이용할 경우 서로 분리해 낼 수 있는 강점이 있음을 논하였다. 또한 각 결함준위가 강는 정전용랑(C)과 저항(R)을 impedance-modulus spectroscopy를 이용하여 구한 결과, 소결온도가 높아질수록 정전용량은 증가하였으며, 측정온도가 놓아질수록 높아지는 경향을 나타내었다. 입계의 정전용량은 소결온도가 높아질수록 높아 지지만 측정온도가 높아질수록 낮아지는 경향을 나타내었다. 각 저항값은 소결온도 및 측정온도가 높아질수록 지수적으로 감소하였다. 또한 분포함수를 이용하여 입계 안정성에 대하여 고찰하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.6 no.2
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• pp.157-165
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• 1993

The potentiostatic etching dissolution method, which had been used for the quantification of precipitates in steel, was applied to investigate the origin of cracks occurred in 304 stainless steel during processing. The morphology of crack propagation was observed by SEM. EDS and EPMA were used for the analysis of chemical composition of large precipitates on the grain boundary. The crystal structure of these large precipitates was determined by X-ray diffraction and electron diffraction. In both a stainless steel plate and a wire, the crack propagated along the grain boundary. Large precipitates on the grain boundary were identified to be $M_2C$ and $M_{23}C_6$. Potentiostatic etching dissolution method was found to be appropriate to the sample preparation for the analysis of precipitates in stainless steel.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.8
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• pp.766-774
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• 1998

32$0^{\circ}C$, 40%NaOH 용액의 autoclave에서 약 300wppm의 탄소를 함유하고 있는 15Cr-9Fe-balanced Ni 합금 판상시편에 대해 응력부식 저항성을 조사하였다. 부식시편은 $700^{\circ}C$, 100시간 동안의 열처리로 합금내부에 석출될 수 있는 가능한 한 많은 양의 크롬계 탄화물을 석출시킨 후, 다시 재용해에 의해 크롬계 탄화물의 형태를 조절하는 $800^{\circ}C$-$950^{\circ}C$범위의 최종열처리를 시행하고 급냉시킨 다음 U-자형으로 응력을 가하여 준비되었다. 최종열처리 온도가 올라감에 따라 시편들의 입계응력부식균열(IGSCC ) 전파속도는 $900^{\circ}C$까지는 거의 직선적으로 증가하다가 $950^{\circ}C$에서는 $700^{\circ}C$에서 얻은 값보다도 더 낮게 감소하였다. 즉, 크롬계 탄화물이 재용해되어 그 밀도가 감소함에 따라 IGSCC저항성이 감소하다가 완전히 재용해된 $950^{\circ}C$ 열처리 조건에서 오히겨 가장 큰 IGSCC 저항성을 나타내었다. 이와같은 최조열처리 온도에 따른 니켈계 합금 600의 부식거동은 입계에 존재하는 크롬계탄화물의 형태변화 때문이 아니라 입계에서 탄소-크롬계 탄화물-크롬간의 상평형에 의해 이루어지는 탄소의 입계편석량이 크롬계탄화물이 존재할 때에는 열처리 온도에 따라 증가하다가 그것이 완전히 재용해 되었을 때 가장 낮아지기 때문인 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.2 no.1
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• pp.74-82
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• 1998

The grain boundary etching method as a technique for assessing degradation of structural materials used at elevated temperature has received much attention since it is simple, inexpensive and easy to apply to real plant components. In this study, the technique is applied to some aged petroleum and chemical plant components such as reactors and drums. As a degradation parameter, intersection number ratio ($N_i/N_o$), is employed. The intersection number ratio ($N_i/N_o$) is defined as the ratio of intersection number ($N_i$) obtained from 5-minute picric acid etched surface to the number ($N_o$) obtained from Nital etched surface. In order to study degradation level, several relationships were measured such as the correlation between shift in ductile brittle transition temperature, $({\Delta}DBTT)_{sp}$ and intersection number ratio, ($N_i/N_o$) and the correlation between the measured ($N_i/N_o$) values and Larson-Miller Parameter values.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.4
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• pp.300-304
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• 2001

Effect of Cd addition on the fatigue properties of Al-Cu-Mn cast alloy was investigated by low and high cycle fatigue tests. With increasing Cd content, fatigue life and tensile strength were increased. It was found that the fatigue strength was 115MPa and the fatigue ratio was 0.31. Metallographic observation revealed that the fatigue crack initiated at the surface and propagated along the grain boundary. This propagation path was attributed to the presence of PFZ along the grain boundary. The tensile strength increased from 330MPa in the Cd-free Al-Cu- Mn cast alloy to 401MPa in the 0.15%Cd-containing alloy.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.4
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• pp.266-271
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• 2001

Effect of Cd addition on the stress corrosion cracking(SCC) resistance of Al-Cu-Mn cast alloy was investigated by C-ring test and electrical conductivity measurement. With increasing Cd contents, the electrical conductivity and the SCC resistance were increased. The PFZ and coarse precipitates along the grain boundary were observed from TEM micrographs. The fracture made of the alloys was confirmed as intergranular type and showed brittle fracture surface. As a result, it was concluded that the SCC mechanism of these alloys is the anodic dissolution model. The maximum hardness was increased from 127Hv in the Cd-free alloy to 138∼145Hv in the Cd addition alloys.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.5
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• pp.546-552
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• 1993

본 연구에서는 입계의 성질을 이용한 PTCR 재료에 입계 modifier로서 $Bi_{2}$$O_{3}$와 BN을 첨가하고 입계의 미세구조와 결함농도를 변화시켜 이에 따른 소결 및 전기적 특성변화를 TMA, XRD, 복합 임피던스방법 등을 이용하여 해석하였다. 실험 결과 Y이 도우핑된 BaT$iO_{3}$ PTCR 재료에 $Bi_{2}$$O_{3}$를 첨가하였을때 약 0.1mol%까지 고용이 되는 것으로 밝혀졌다. $Bi_{2}$$O_{3}$를 고용한계 이하로 첨가시에는 생성되는 vacancy등의 결함으로 말미암아 Y-BaT$iO_{3}$의 치밀화가 촉진되었으나, 그 이상 첨가하면 치밀화 뿐만 아니라 결정립 성장도 억제되었다.$Bi_{2}$$O_{3}$ 결정립 내부에 Ba와 Ti vacancy가 동시에 생길 수 있어 고온저항이 높아짐을 알 수 있었다. BN은 BaT$iO_{3}$에 고용이 되지 않는 것으로 밝혀졌으며 $B_{2}$O/wub/3를 주성분으로한 액상형성으로 인하여 저온에서의 급격한 치밀화가 관찰되었다. 또 Ba-Y-Ti-B-O의 비정질 상이 tripie junction에 존재함으로서 상온저항이 크게 변화하였으며, PTCR jump도 높아졌다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.11 no.9
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• pp.718-726
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• 1998

J-E 특성 AC 임피더스 분석 그리고 주파수- 전도 특성들을 실험하여 임펄스 전류 서지가 ZnO 바리스터의 열화(degradation)에 미치는 영향을 고찰하였다. ZnO 바리스터 시편에 임펄스 전류(300A/$cm^24, 8/50$\mu s$)를 인가시킨 결과, 입계(grain boundary) 특성을 나타내는 비선형계수 $\alpha$와 E\ulcorner\ulcorner의 값은 크게 감소하였으나, 입자 특성을 나타내는 E_{100A}, E_{300A}$ 값에서는 큰 변화가 없었다. 이러한 열화 현상은 입계의 위치한 부성 전하 밀도, $N_s$의 감소에 한 쇼트키 장벽의 변화에 기인한 것으로 나타났다. 임펄스 서지에 의해 열화된 ZnO 바리스터는 AC 임피더스 분석에서 현저한 non-Debye 특성을 보이며, 이는 병렬 RC 네트워크로 모델링한 Cole-Cole 완화 관계식으로 입계의 열화 특성을 잘 설명할 수 있었다. 주파수-전도도 관계를 검토한 결과 Zno 바리스터는 호핑 전도(hopping conduction),\$sigma(\omega)\varpropto\omega^{\eta}$ 특성을 나타내면, 임펄스 서지가 인가된 이후 n 값이 감소하였다. 이는 임펄스 서지에 의해 입RP 결합 상태(defect states)가 호핑 전도가 발생하기 쉽고 다중(multiple)호핑에 의한 전도 메커니즘을 갖는 것으로 고찰되었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.6 no.4
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• pp.558-563
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• 1996

Fracture strength of $Si_{3}N_{4}/20$ vol% SiC nanocomposites with fifferent sintering additives was measured. Strength of nanocomposites with 6 wt% $Y_{2}O_{3}$ and 2 wt% $Al_{2}O_{3}$ as sintering additives was higher at room temperature but significant strength degradation at elevated temperature was occured due to the softening of grain boundary phase. Fracture strength of 8 wt% $Y_{2}O_{3}$ doped sample was higher than that of $Al_{2}O_{3}$ added sample at $1400^{\circ}C$. The retention of high temperature strength in 8 wt% $Y_{2}O_{3}$ doped sample can be attributed to high softening temperature and crystallization of grain boundary glassy phase.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.2
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• pp.111-116
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• 2000

Fracture mode and carbide reactions of cast alloy 738LC during thermal exposure and creep at 816$^{\circ}C$/440MPa and 982$^{\circ}C$/152MPa were investigated. Crystallographic transgranular failure was observed in the specimen crept at 816$^{\circ}C$ due to shearing on the slip plane. Because selective oxidation at the grainboundaries which was exposed at the surface leads reduction in surface energy, however, early initiation of crack at the grainboundaries and intergranular failure were observed in the specimen crept at 982$^{\circ}C$/152MPa. As a result of decomposition of MC carbide at the tested temperatures, M(sub)23C(sub)6 carbide precipitated either on the grainboundaries or on the deformation band. The applied stress enhanced decomposition of MC. $\sigma$phase nucleated from Cr(sub)23C(sub)6 then grew to the ${\gamma}$+${\gamma}$\\` matrix. Precipitation of $\sigma$was accelerated by increasing temperature and applied stress.