• 제목/요약/키워드: 저온소결형

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PZT 후막 캔틸레버를 이용한 바이오칩용 미세 무게 감지 소자 (Micro Mass detection devices for Bio-Chip based on PZT Thick Film Cantilever)

  • 김형준;김용범;최기용;강지윤;김태송
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1988-1990
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    • 2002
  • 마이크로 바이오칩용 미세 무게 감지 소자를 개발하기 위해 통상적인 MEMS 공정에 PZT sol solution을 함침하여 binder로서 적용하는 복합적인 스크린 인쇄 방법을 적용해 $800-850^{\circ}C}$의 비교적 저온에서 높은 소결밀도와 우수한 전기적인 특성을 가지는 PZT-0.12PCW 후막 구동형 캔틸레버 소자를 Pt/$TiO_2$/YSZ/$SiO_2$/Si 기판에 제조하였다. 제조된 PZT-0.12PCW 후막 구동형 캔틸레버 소자의 공진 주파수와 변위를 레이저 미소 변위 측정 시스템을 이용하여 공기 중 및 액체 중에서 측정함으로써 캔틸레버 크기에 따른 공진 특성 변화, 액체 내에서의 댐핑 효과 등을 분석할 수 있었다. 또한 Au를 증착하거나biotin-streptoavidin 반응을 통해 단백질을 고정화시켜 무게변화를 야기시킨 후 소자의 감도를 평가함으로써 PZT-0.12PCW 후막 구동형 캔틸레버를 우수한 성능의 바이오칩용 미세 무게 감지 소자로 응용할 수 있음을 알 수 있었다.

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직류전계 및 corona방전에 따른 PZT 세라믹스의 분극과 압전특성 (Piezoelectric property of PZT ceramics by DC field and corona discharge poling)

  • 박인철;임진호;이준형;조상희
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.178-183
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    • 1995
  • 본 연구에서는 상온에서 정방성 조성인 $Pb_{0.9888}Sr_{0.012}(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_{3}$계 세라믹스를 소결 후 직류전계 및 코로나를 이용하는 방법으로 소결시편을 분극한 후 분극방법에 따른 시편의 압전특성을 조사하였으며, 열화현상을 평가하기 위한 방법으로 시편의 내부응력의 차이를 조사하였다. 이 결과 코로나 분극방법은 직류분극에 비하여 $30^{\circ}C$정도 저온에서도 최대 Kp값을 얻을 수 있었으며 열화현상이 천천히 진행되었고 절연파괴가 발생하지 않는 등의 장점이 관찰되었다. 그러나 Kp값은 직류분극의 경우가 코로나 분극에 비하여 약 9~10%정도 높은 값을 나타내었다.

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Ba5Nb4O15 세라믹스의 저온소결 및 마이크로파 유전특성 (Low Temperature Sintering and Microwave Dielectric Properties of Ba5Nb4O15 Ceramics)

  • 김종대;김응수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.783-787
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    • 2004
  • [ $Ba_5Nb_4O_{15}$ ] 세라믹스의 소결 온도를 낮추기 위하여 $PbO-B_2O_3-SiO_2$계 glass frit를 $0.5\~10w\%$ 첨가하고 소결 조건 변화에 따른 마이크로파 유전특성과 미세구조를 조사하였다. $Ba_5Nb_4O_{15}$ 유전체의 소결 밀도와 마이크로파 유전특성은 액상 소결조제로서 첨가한 glass frit의 첨가량에 따라 크게 변화하였다. $PbO-B_2O_3-SiO_2$계 glass frit을 $3wt\%$ 첨가하고 $900^{\circ}C$에서 2시간 소결한 시편은 유전상수(K) 41.4, 품질계수(Q$\times$f) 13,485 GHz, 공진주파수 온도계수(TCF) 9 ppm/$^{\circ}C$의 마이크로파 유전특성을 나타내었다. 또한, 상기 조성의 유전체 재료는 Ag 전극과의 동시소결에도 물리, 화학적 반응이 없어 적층형 유전체 필터 재료로서 적합한 재료라고 판단된다.

잠호용접부 균열방지를 위한 용접 플락스 및 시공기법 개발 (Development of Welding Flux and Process for Prevention of Cold Cracking in SAW Weld Metal)

  • 최기영;김찬;김영필
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2007년도 특별논문집
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    • pp.118-127
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    • 2007
  • SAW(Submerged Arc Welding) process is generally applied to a wide range of welding area in the fabrication of steel structure. This process has a good characteristic properties such as the high quality of welds and the high deposition rates, but in case of welding on a thick steel plate, it also has higher cold crack susceptibility than that of a thin steel plate. The purpose of this research is to find the main factor of crack generation and clarify the countermeasure for crack prevention, and then establish the optimum welding condition in a heavy thick steel plate. The results of this study are as follows, 1. The cause of crack generation is found the diffusible hydrogen penetrated into weld metal by decomposition of the remained moisture in SAW flux during welding. 2. For the removal of diffusible hydrogen, the raw materials of SAW flux are to be dehydrated at the high temperature in the initial manufacturing stage. 3. Mechanical properties of weld metal welded with the dehydrated SAW flux were evaluated very excellent, furthermore the weld metal has been proved to have low diffusible hydrogen content with 3.1ml /100g. 4. The weldability and quality welded with thick steel plates were improved by establishing the new optimum welding condition.

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첨가물에 따른 저온소결형 $ZnNb_2O_6$ 세라믹스의 마이크로파 유전특성 (The Microwave Dielectric Properties of Low-Temperature Sintered $ZnNb_2O_6$ Ceramics with Addition)

  • 김정훈;김재식;김지헌;이문기;이영희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.196-197
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    • 2005
  • The $ZnNb_2O_6$ ceramics with 3wt% CuO and $B_2O_2$(1,3,5wt%) were prepared by the conventional mixed oxide method. The ceramics were sintered at the temperature of $1000^{\circ}C\sim1050^{\circ}C$ for 3hr. in air. The structural properties were investigated with sintering temperature by XRD and SEM. Also, the microwave dielectric properties were investigated with sintering temperature. Increasing the sintering temperature, the peak of second phase ($Cu_3Nb_2O_8$) was increased. But no significant difference was observed as sintering temperature. In the $ZnNb_2O_6$ ceramics with 3wt% CuO and 5wt% $B_2O_3$ sintered at $1025^{\circ}C$ for 3hr, the dielectric constant, quality factor, temperature coefficient of the resonant frequency were 22.92, 20,271GHz, -14.27ppm/$^{\circ}C$, respectively.

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저온소결형 (1-x)$ZnNb_2$$O_6$-$xPb_5$$Nb_4$$O_{15}$계 세라믹스의 유전특성과 미세구조에 관한 연구 (A Study on Microwave Dielectric Properties of Low-temperature Sintered (1-x) $ZnNb_2$$O_6$-$xPb_5$$Nb_4$$O_{15}$ and Microstructure)

  • 김현학;김경용;김병호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.926-931
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    • 2000
  • The microwave dielectric properties and the microstructures as a mole fraction of (1-x)ZnNb$_2$O$_{6}$-xPb$_{5}$Nb$_4$O$_{15}$ ceramics with CuV$_2$O$_{6}$, Sb$_2$O$_3$ and glass(ZNPN ceramics) was investigated. 0.98ZN-0.02PN ceramics containing 1.5 wt% CuV$_2$O$_{6}$ 1.0 wt% Sb$_2$O$_3$ and 1.0 wt% glass had a dielectric constant($\varepsilon$$_{r}$) of 23, Qxf$_{o}$ value of 15000 and TCF(Temperature Coefficient of resonance Frequency) of -25 ppm/$^{\circ}C$ and it is possible to be co-fired with Ag electrode at 90$0^{\circ}C$. As sintered temperature increases over 90$0^{\circ}C$ the grain size of ZNPN ceramics was increasing for growth and it has poor co-fired properties with Ag electrode.e.ctrode.e.e.

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적층형 유전체 필터를 위한 저온 소결용 마이크로파 유전체 유전특성 (The Microwave Dielectric properties of Low Temperature Firing Temperature Ceramics for Multilayer Dielectric Filter)

  • 윤중락;이헌용;이석원
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.993-996
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    • 2001
  • In the composition of 0.16BaO-0.15(Nd$\_$0.87/,Bi$\_$0.13/)$_2$O$_3$-0.69TiO$_2$$.$Glass [EG-2782] 3wt% addition sintered at 1080$^{\circ}C$, we could obtained microwave properties of dielectric constant $\varepsilon$$\_$r/= 80.1, quality factor Q ${\times}$ f = 810 (at 3.5 GHz]) and temperature coefficient of resonant frequency $\tau$$\_$f/ = -1.3 [ppm/$^{\circ}C$]

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고순도 산화지르코늄(ZrO2) 및 안정화 지르코니아 (TZP: tetragonal zirconia polycrystal) 분말제조 (Fabrication of high purified zirconium dioxide (ZrO2) and stabilized zirconia (TZP: tetragonal zirconia polycrystal) powders)

  • 최의석
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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    • pp.55-85
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    • 1996
  • 지르코니아 분말은 ZrO2 결정상이 온도변화에 따라 부피변화를 수반하는 상전이변태를 나타낸다. 단사정 ZrO2가 110$0^{\circ}C$에서는 정방정으로, 2$700^{\circ}C$ 내외에서는 입방정으로 결정구조가 가역적으로 변한다. 이 ZrO2에 금속산화물을 고용시키면 형석 (CaF2:Florite)형의 입방정 결정구조가 실온에서도 안정하게 존재하게 된다. 안정화제 산화물은 caO, MgO등 2가 산화물외에 3가 또는 4가의 금속산화물로서 Sc2O3, Y2O3, Sm2O3, Nd2O3, Gd2O3, Y2O3, CeO2 등이며 이들은 금속이온의 원자가가 변하기 쉬운 희토류 산화물이다. 안정화 지르코니아는 형석형 결정구조이며 결정화학적으로 보면 금속양이온이 산소이온에 대해서 정육면체형의 8배위를 하고 있다. 이때 이온반경비(양이온/음이온)에 따라 Zr+4자리와 O-2자리의 격자위치와 모양이 형성되므로 비틀어진 정육면체구조이건 이상적인 정육면체 형석구조를 이룬다. 이는 지르코니아의 결정상의 2상-3상인 부분안정화 지르코니아다결정체(PSZ : partially stabilized zirconia)이거나 단일상-2상인 정방정 지르코니아다결정체(TZP : tetragonal zirconia polycrystal)의 결정구조를 가지는데 기인한다. PSZ는 주로 MgO, CaO를 안정화제로 고용시켜 입방정 영역에서 소결하고 이를 다시 입방정과 정방정의 상 영역에서 열처리하여 입방정 입자내부에 정방정을 석출 형성시킨 것이며 TZP는 Y2O3 및 CeO2를 고용시켜 PSZ와 다르게 일반적인 상압소결한 정방정 결정상의 미립자이다. 산화지르코늄 분말은 지르콘사에서 열분해시킨 지르코늄소결.융해괴(caustic fusion clinker)를 산처리하여얻어진 지르코늄산용액(zirconyl acid solution : cloride, sulfide, nitride 등)으로부터 제조된다. 고순도 산화지르코늄은 용액 결정석출법에 의해 ZrOCl2.8H2O, 5ZrO2.3SO3.15H2O, ZrO(NO3)2.xH2O 등의 지르코늄 수화물만을 재결정화시킨 것으로부터 얻을 수 있으며 이 지르코늄염 수용액으로부터 입자미세구조를 효과적으로 제어하여 산화지르코늄 및 안정화 지르코니아 분말제조가 가능하다. 안정화 지르코니아 분말은 ZrO2와 안정화산화물의 고용을위하여 가열처리를 필요로 하며 일정온도에서 최적상태로 숙성하므로서 2가지 상(phase) 이상의 고용체를 가지게 된다. 안정화 지르코니아 분말은 고용처리온도를 낮추고 효과적으로 생성시키기 위해서는 지르코늄 및 안정화제염을 혼합하고 습식 직접합성하여 저온에서 고용체의 합해진상 영역을 생성시키는 것이다. 이는 지르코니아 원료분말의 미세구조를 제어하므로서 가능하며 이때 화학성분조성과 크기형태가 균일하게 분포된 입자분말을 얻을 수 있다.

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중저온형 SOFC를 위한 PSCF3737(Pr0.3Sr0.7Co0.3Fe0.7O3) 공기극 물질의 특성 및 최적화께 관한 연구 (Study of Optimization and Characteristics of PSCF3737(Pr0.3Sr0.7Co0.3Fe0.7O3) for IT-SOFC)

  • 박광진;이창보;김정현;백승욱;배중면
    • 전기화학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.207-212
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    • 2007
  • IT-SOFC(중저온형 고체산화물 연료전지)의 공기극으로 적합한 PSCF3737의 물질 특성을 파악하고 그 특성을 이용하여 낮은 ASR을 갖기 위한 소결 온도 및 두께 최적화에 관한 연구를 수행하였다. 분말 사이즈 및 상형성을 고려할 때 GNP 방법으로 합성된 분말의 하소 온도는 $1000^{\circ}C$가 적합함을 알 수 있었다. 산소 분압에 따른 ASR 변화 실험을 통하여 PSCF3737의 저항 성분을 전극 자체의 특성과 관련된 중간 주파수 대역(${\sim}10^2Hz$)과 산소의 확산에 영향 받는 낮은 주파수 대역(${\sim}10^{-1}Hz$) 2가지로 분류할 수 있었다. 공기극의 특성 실험을 통하여 소결 온도는 $1200^{\circ}C$가 가장 적합하며 공기극의 두께는 2번 스크린 프린팅 된 $27\;{\mu}m$가 가장 적합함을 알 수 있었다. 이를 토대로 EIS 측정을 하면 $700^{\circ}C$에서 $0.115\;{\Omega}cm^2$의 낮은 ASR값을 얻을 수 있었다.

Te 첨가량에 따른 $Bi_{1.8}Sb_{0.2}Te_{3.0}$ 고용체 및 소결체의 미세구조 (Effect of excess Te on microstructures of $Bi_{1.8}Sb_{0.2}Te_{3.0}$ solid solutions and their hot pressed alloys)

  • Im, Hee-Joong;Kim, Dong-Hwan;Je, Koo-Chul;Kang, Young-Jin;Ahn, Jeung-Sun;Tadaoki Mitani;Nam, Tae-Hyun
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.166-166
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    • 2003
  • 경제적 효율의 발전을 원칙으로 하는 종래의 틀을 넘어서서 환경공생형의 새로운 에너지 시스템의 개발에 대한 요구가 증대되어 지고 있다. 이러한 시대적 흐름에 부응하는 여러 가지 신재료의 개발에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서 전기를 열로 열을 전기로 변환 시킬 수 있어서 폐열의 이용 및 전자냉각기술 등에 이용 가능한 열전변환재료가 커다란 기대를 모으고 있다. 열전재료는 사용온도 영역에 따라 여러 가지 재료가 개발되어 지고 있으며, 현재 상온부근 및 저온영역에서 응용 가능한 재료로써 Bi$_2$Te$_3$계 고용체에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, Bi$_2$Te$_3$ 고용체에서 Bi를 Sb으로 치환한 p-type의 (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체와 Te을 Se으로 치환한 n-type의 Bi$_2$(Te,Se)$_3$ 고용체에 관한 연구가 이루어지고 있다. 최근 들어 Kutasov등은 종래에 P-type의 열전재료로써 높은 특성을 나타내는 것으로 알려진(Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체가 Sb의 치환량과 Te의 도핑량을 잘 조절하면 n-type의 높은 열전 특성을 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서는 과잉으로 첨가된 Te이 n-type (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체에 미치는 영향을 보다 체계적으로 조사하기 위한 기초단계의 연구로써 Te을 0-0.9at.%로 과잉 첨가하여 제조한 고용체 및 소결체의 미세구조에 관하여 조사하였다.

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