• 제목/요약/키워드: 저온소결형

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BaO-B2O3-ZnO 결정화 유리계에서 Al2O3 Filler의 첨가에 따른 소결거동 및 물성변화 (Effect of Al2O3 Filler Addition on Sintering Behavior and Physical Characteristics of BaO-B2O3-ZnO Glass Ceramic System)

  • 김빙숙;김영남;임은섭;이준형;김정주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.110-116
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    • 2005
  • 본 연구는 $BaO-B_{2}O_3-ZnO$계에서 저온소성이 가능한 조성을 탐색하고, 여기에 $Al_{2}O_3$를 filler로 첨가하여 복합체를 제조할 경우의 소결거동과 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 이때 첨가하는 알루미나 분체는 입자크기가 서로 다른 두 종류를 이용함으로서 알루미나 입자 크기의 효과도 동시에 조사하였다. 알루미나 첨가량이 증가하는 경우 복합체의 치밀화정도, 유전상수, 열팽창계수, 그리고 경도 값이 감소하였다. 또한 첨가되는 알루미나 입자의 크기가 미세할 경우 그 감소율은 증가되었다. 한편 파괴인성값은 알루비나 첨가량이 많을수록, 알루미나 입자 크기가 작을수록 오히려 증가하였는데 이는 기공과 filler의 crack전파 억제 효과에 의한 것으로 해석하였다.

소결조제 ZnO 첨가에 따른 저온소결 0.20Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.80Pb(Zr0.48Ti0.52)O3 세라믹스의 유전 및 압전특성 (Dielectric and Piezoelectric Characteristics of Low Temperature Sintering 0.20Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.80Pb(Zr0.48Ti0.52)O3 Ceramics with the Addition of Sintering Aid ZnO)

  • 류주현;이유형;김도형;이일하;권준식;백동수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.126-130
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    • 2008
  • In this study, in order to develop low loss multilayer piezoelectric actuator, PZN-PZT ceramics were fabricated using $Li_2CO_3,\;Bi_2O_3$, CuO and ZnO as sintering aids, their structural, piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the amount of ZnO addition, At the sintering temperature of $870^{\circ}C$, the density, electromechanical coupling factor(kp), mechanical quality factor(Qm), dielectric constant(${\epsilon}_r$) and piezoelectric constant($d_{33}$) of 0.4 wt% ZnO added specimen (sintered at $870^{\circ}C$) showed the optimum value of $7.812g/cm^3$, 0.535, 916, 1399, 335 pC/N respectively. Taking into consideration above piezoelectric properties of the specimen sintered at low temperature, it was concluded that PZN-PZT ceramics using 0.4 wt% ZnO as additive showed the optimum characteristics as the composition ceramics for low loss multilayer piezoelectric actuator application.

고효율 세라믹 압전 변압기의 전기적 특성에 관한 연구 (A Study on the Electrical Properties of Highly Efficient Ceramic Piezoelectric Transformer)

  • 조현섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1229-1232
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    • 2010
  • 본 논문은 고효율 강압형 적층 압전변압기를 개발하기 위하여 저온소결 세라믹스 개발 및 적층 변압기를 제작하였다. 그리고 회로 요소로써 사용하는 PT는 인버터 설계의 일반적인 접근법을 보여주기 위한 것이다. 또한 압전기 영향의 기술(記述)은 다수의 연구에서 복잡한 방정식과 공식도 쉽게 찾을 수 있다. 특히 압전기 세라믹 EMT가 변화하지 않으며 PT기초 전기소자의 여러 가지 예는 더욱 효과적인 적층변압기의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

제조 공정 Parameter에 따른 NiCuZn Ferrite의 투자율과 $Q_{max}$ 주파수 변화 (The Variation of Permeability and$Q_{max}$ Frequency with Processing Parameters in NiCuZn Ferrites)

  • 신재영;박지호;박진채;한종수;송병무
    • 한국자기학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.19-24
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    • 1997
  • 적층형 chip inductor 소재인 NiCuZn ferrite의 제조 공정 조건 및 조성을 선정하였다. NiCuZn ferrite의 NiO 함량이 증가할 수록 저온 소결에 필요한 Fe$_{2}$O$_{3}$ 결핍량은 점차 증가하였고, NiO 함량과 Co$_{3}$O$_{4}$ 첨가량을 변화하여 투자율을 12 ~ 562 범위에서 제어할 수 있었다. NiCuZn ferrite의 투자율이 562에서 60으로 변화함에 따라서 Q$_{max}$ 주파수는 3 MHz에서 50 MHz 범위로 제어할 수 있었다. 이때 Q$_{max}$ 주파수(Y)와 투자율(X)은 log Y = 4.2-1.4 log X의 상관관계를 나타내었다.

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압전 액츄에이터에 활용할 저온소결 압전 세라믹스에 관한 연구 (A Study on the Low Temperature Sintering Piezoelectric Ceramics for Piezoelectric Actuator Application)

  • 류성림;이유형;이상호;류주현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.277-278
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    • 2007
  • In this study, in order to develop multilayer piezo-actuator, PMN-PNN-PZT ceramics were fabricated using $Li_2CO_3,\;Na_2CO_3$, ZnO as sintering aids and their piezoelectric and dielectric properties were investigated according to the Bi substitution. Bi substitution enhanced electromechanical coupling factor$(k_p)$ and dielectric constant$({\varepsilon}_r)$. However, mechanical quality factor was deteriorated. At the sintering temperature of $870^{\circ}C$ and Bi substitution of 1mol%, density, electromechanical coupling factor$(k_p)$, mechanical quality factor$(Q_m)$, Dielectric constant$({\varepsilon}_r)$ and piezoelectric constant$(d_{33})$ of specimen showed the optimum value of $7.878g/cm^3$, 0.608, 835, 1603 and 397pC/N, respectively.

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고에너지밀링에 의해 제작된 PMN-PNN-PZT 세라믹스의 미세구조 및 압전 특성 (Microstructural and Piezoelectric Characteristics of PMN-PNN-PZT Ceramics Manufactured by High Energy Milling)

  • 이유형;이상호;류주현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.344-344
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    • 2008
  • 최근 들어, 압전 세라믹스 제조기술의 급속한 발전으로 기계, 전자뿐만 아니라 휴대용 전자기기의 초소형 적층형 압전모터 및 압전변압기 같은 고품질 압전소자의 개발에 있어 특히 소자의 소형화에 따라 나노크기의 분말제조가 연구의 주류를 이루고 있다. 현재 이러한 나노크기의 세라믹스 제조에 사용되는 방법으로는 화학적 공침법, 졸겔법, 수열반응, 그리고 고에너지 볼밀법등이 보고되고 있다. 볼밀링 공정은 세라믹제조 시 필수 불가결한 공정이나 일반적으로 미세화에 그 한계가 있어 $1{\mu}m$이하의 입자크기를 가지는 분말은 제조가 곤란한 것으로 인식되어 왔다. 그러나 고에너지 볼밀을 이용한 볼밀링은 원료의 변형, 파괴 등과 같은 원료의 물리적 변화 뿐만 아니라 원료를 구성하는 원자/분자 구조에 영향을 미쳐 원료의 화학적 특성의 변화를 유발한다. 이러한 화학적 특성의 변화는 이종 원료간의 화학 반응성을 향상시켜 밀링 중에 새로운 화학종의 생성을 유발하게 되는데 이러한 현상을 mechanochemical 효과라 한다. 이러한 mechanochemical 효과는 나노 분말 입자의 제조뿐만 아니라, 분자설계, 재료합성, 자원처리 및 리사이클링 등에도 그 적용이 시도되고 있다. 이러한 mechanochemical 효과를 이용하여 분말을 미세화 함으로써 저온 소결과 재료특성 향상을 기대해 볼 수 있다. 따라서, 이번 연구에서는 우수한 압전 특성을 가진 PMN-PNN-PZT조성을 가지고 시편을 제작하였으며, 고에너지 볼밀시간에 따라 그 압전 및 유전특성을 조사하였다.

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환경 모니터링을 위한 압력 센서 연구 (A Study of Pressure Sensor for Environmental Monitoring)

  • 황현석;최원석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.225-229
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    • 2011
  • 본 연구에서는 환경 모니터링을 위한 정전용량형 압력센서를 저온동시소성세라믹 (LTCC) 기술을 이용하여 제작하였다. LTCC 기술은 실리콘 기반의 기술에 비하여 낮은 생산 단가, 높은 수율, 3차원 구조물의 용이한 제작성 등으로 인하여 센서 응용분야에서 중요한 역할을 담당하고 있으며, 특히 열악한 외부환경에 적합한 물질이다. 400 ${\mu}m$ 두께 삼차원 구조의 LTCC 다이어프램은 NEG사의 MLS 22C 상용 파우더를 이용하여 100 ${\mu}m$ 두께의 그린쉬트를 적층하고 동시소결하여 제작하였다. 제작한 다이어프램은 공동의 면적에 따른 센싱특성을 평가하기 위하여 각각 25, 49 $mm^2$의 두 종류를 제작하였다. 정전용량형 압력센서를 구현하기 위하여 상부에는 열증착기를 이용하여 Au 금속박막을 증착하였고 하부에는 상용 알루미늄막을 압착하였다. 압력에 따른 센싱특성을 평가하기 위하여 제작된 측정시스템을 이용하여 0~30 psi의 압력을 가변하여 압력센서의 정전용량 변화를 측정한 결과 두 센서 모두에서 선형적인 센싱 특성을 나타냄을 확인하였다.

$NaClO_2(s)$와 탄소 분산형 촉매를 이용한 저온에서의 $NO_x$$SO_2$ 동시 제거 (Simultaneous Removal of $NO_x$ and $SO_2$ through the Combination of Sodium Chlorite Powder and Carbon-based Catalyst at Low Temperature)

  • 변영철;이기만;고동준;신동남
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.39-46
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    • 2011
  • $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 $NO_x$ 제거를 위해 운영되는 선택적 촉매 환원법의 반응 온도를 $200^{\circ}C$ 이하로 낮추기 위해서는 NO를 $NO_2$로 산화시키는 전처리 공정을 필요로 한다. 이번 연구에서는 분말 $NaClO_2(s)$를 이용하여 NO를 $NO_2$로 산화시킨 후, 탄소 분산형 촉매를 이용한 저온에서의 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거에 관한 실험실 규모 실험과 제철소 소결 공장에서 실제 배기가스를 이용하는 bench 규모 실험을 진행하였다. 실험실 규모 실험에서는 반응기에 $NaClO_2(s)$ (2.4~3.6 g)를 충진 하여 $NO_x$ 200 ppm, $SO_2$ 75 ppm, $H_2O$ 10%, $O_2$ 15%의 모사가스(2.6 L/min)를 통과시켰으며, $NaClO_2(s)$와 반응 후의 모사가스를 탄소 분산형 촉매가 충진 된 반응기(공간 속도 = $2,000hr^{-1}$)로 주입하였다. bench 규모 실험에서는 $50Nm^3/hr$의 배기가스 유량에 screw feeder로 $NaClO_2(s)$ 분말을 주입하여 NO를 $NO_2$로 산화 시킨 후, $1,000hr^{-1}$ 탄소 분산형 촉매를 통과하여 $NO_x$ 제거 가능성을 확인하였다. 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $SO_2$를 측정하며 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거 가능성을 확인하였다. 그 결과 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $NaClO_2(s)$에 의하여 NO가 $NO_2$로 산화되었고, 이를 결합한 탄소 분산형 촉매에서 90% 이상의 $NO_x$, $SO_2$ 제거 효율을 나타내는 것을 확인하였다. 이상의 실험 결과로부터 $NaClO_2(s)$와 탄소 분산형 촉매의 결합은 저온에서 $NO_x$$SO_2$를 동시에 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

CuO ${B_2}{O_3}$첨가에 따른 $PbWO_4$-$TiO_2$세라믹스의 마이크로파 유전특성 (Effects of CuO and ${B_2}{O_3}$Additions on Microwave Dielectric Properties of $PbWO_4$-$TiO_2$Ceramic)

  • 최병훈;이경호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.1046-1054
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    • 2001
  • 적층일체형 RF 수동소자 모듈 구현을 위한 저온소결 유전체로의 사용을 위해 B$_2$O$_3$ 및 CuO의 첨가가 PbWO$_4$-TiO$_2$계 세라믹의 고주파 유전특성에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구자는 PbWO$_4$가 8$50^{\circ}C$에서 소결이 가능하고 우수한 유전특성($\varepsilon$$_{r}$=21.5, Q$\times$f$_{0}$=37200 GHz, $ au$$_{f}$ =-31 ppm/$^{\circ}C$)을 보여 LTCC 재료로의 응용가능성이 있다고 판단하였다. 이에 PbWO$_4$$\tau$$_{f}$ 조절을 위해 TiO$_2$를 첨가하여 8$50^{\circ}C$에서 소결한 결과 TiO$_2$의 함량이 8.7 mol%일 때 $\tau$$_{f}$ 를 +0.2ppm/$^{\circ}C$로 조절할 수 있었고, 이때 $\varepsilon$$_{r}$ 및 Q$\times$f$_{0}$ 값은 각각 22.3과 21400GHz이었다. TiO$_2$첨가량 증가에 따른 Q$\times$F$_{0}$ 값의 감소는 결정립 크기 감소에 의한 것이었다. Q$\times$f$_{0}$ 값의 개선을 위해 다양한 량의 CuO 및 B$_2$O$_3$를 첨가한 결과, 최적의 유전특성을 얻기 위해서는 적정량의 첨가량이 필요함을 알 수 있었다. CuO 첨가의 경우 유전특성 개선을 위한 최적의 첨가량은 0.05 wt%이었고 이 조성을 8$50^{\circ}C$에서 소결한 결과, 얻어진 유전특성은 $\varepsilon$$_{r}$=23.5, Q$\times$f$_{0}$=32900 GHz, $\tau$$_{f}$ =-2.2 ppm/$^{\circ}C$이었다. B$_2$O$_3$첨가의 경우 최적의 첨가량은 1.0~2.5 wt%이었으며 8$50^{\circ}C$에서 소결한 경우 얻어진 유전특성은 $\varepsilon$$_{r}$20.3~22.1, Q$\times$f$_{0}$=48700~54700 GHz, $\tau$$_{f}$ =+2.4~+8.2ppm/$^{\circ}C$이었다.

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절삭 공구용 다이아몬드 복합체의 저온 저압 소결 합성 및 후속 도전형 박막 공정 특성 연구 (A Study on the Sintering of Diamond Composite at Low Temperature Under Low Pressure and its Subsequent Conductive PVD Process for a Cutting Tool)

  • 조민영;반갑수
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.25-32
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    • 2020
  • Generally, high-temperature, high-pressure, high-priced sintering equipment is used for diamond sintering, and conductivity is a problem for improving the surface modification of the sintered body. In this study, to improve the efficiency of diamond sintering, we identified a new process and material that can be sintered at low temperature, and attempted to develop a composite thin film that can be discharged by doping boron gas to improve the surface modification of the sintered body. Sintered bodies were sintered by mixing Si and two diamonds in different particle sizes based on CIP molding and HIP molding. In CVD deposition, CVD was performed using WC-Co cemented carbide using CH4 and H2 gas, and the specimen was made conductive using boron gas. According to the experimental results of the sintered body, as the Si content is increased, the Vickers hardness decreases drastically, and the values of tensile strength, Young's modulus and fracture toughness greatly increase. Conductive CVD deposited diamond was boron deposited and discharged. As the amount of boron added increased, the strength of diamond peaks decreased and crystallinity improved. In addition, considering the release processability, tool life and adhesion of the deposition surface according to the amount of boron added, the appropriate amount of boron can be confirmed. Therefore, by solving the method of low temperature sintering and conductivity problem, the possibility of solving the existing sintering and deposition problem is presented.