본 연구는 진동흡수 소재인 아스팔트 복합체에 전자파 흡수능을 부가하여 고부가 상품을 개발하고자 자성체와 유전체를 혼합한 제품을 연구했다. 개발 범위는 모재료에 Ni-Zn형 페라이트와 유전체 세라믹 PZT를 첨가하여 전자파 흡수능을 월등히 향상시키며, 기존의 충격 흡수 기능 및 인장력과 휨 기능을 그대로 유지하게 한다. 사용 주파수 대역은 전자기기 사용이 가장 많은 UHF대 중 928㎒와 2㎓에서 4㎓대역에서 전자파 흡수가 -lO㏈이하인 흔합재를 개발하였다. 페라이트의 협대역 한계는 유전체 PZT 소재의 첨가로 극복한다. 또한 유전체 PZT 첨가로 공진 주파수가 2곳으로 나오는 경우를 이용하여 필요한 영역의 소재 개발에 이용 할 수 있는 가능성을 제시한다.
고체산화물 연료전지(SOFC)에서 사용되는 연결재의 주 기능은 각 단위 셀의 연료극과 다음 셀의 공기극을 전기적으로 연결하여, 공기와 사용연료의 분리역할을 하기 위하여 사용된다. SOFC용 연결재는 다른 구성요소 소재보다, 높은 전자 전도성, 낮은 이온전도성, 우수한 기계 적강도가 요구되며, SOFC는 고온에서 작동되기 때문에, 상온에서 작동온도까지 다른 요소 소재들과 유사한 열팽창계수와 물리, 화학적으로 안정성이 요구된다. 현재 연결재 제조기술은 EVD, CVD, plasma spraying, tape casting 등 다양하게 연구되고 있으며, 본 연구는 세라믹 연결재 증착방법 중 저렴한 비용으로 대량 생산이 용이한 습식법(dip coaling)을 적용하여, 연료극 지지체식 flat-tube형 고체산화물 연료전지의 지지체를 위해 세라믹 연결재를 제조하고, 그 특성을 연구하였다. 세라믹 연결재로써 선정한 합성조성은 LaCr $O_3$에 Ca이 치환 고용된 L $a_{0.6}$C $a_{0.41}$Cr $O_3$으로 pechini법으로 합성하였다. 합성된 조성은 100$0^{\circ}C$에서 5시간 하소후 가속 Ball Milling하여 0.5$\mu\textrm{m}$의 평균입자크기를 얻을 수 있었다. XRD 상분석결과 perovskite상 (L $a_{1-x}$ Ca/x/Cr $O_3$)과 CaCr $O_4$를 얻을 수 있었다. slurry를 제조하여 막의 밀착성을 증진시키기 위해 sand blasting시킨 flat tube지지체에 진공펌프를 이용하여 소재내부와 외부의 압력차로 dip coating한 후, 140$0^{\circ}C$로 소결 하였다. coating 결과 박리현상은 없었으나, 표면과 단면의 SEM분석결과 다소 porous한 박막층이 형성되었으며, Ca이온이 지지체로 permeation되는 현상이 발생하였다. 이와 같은 결과로부터 보다 치밀한 박막생성을 위해, slurry 제조조건을 변화시켰으며, Ca이온의 migration을 막기 위해 barrier layer를 이용하였다 완전 소결된 지지체는 가스투과도와 전기전도도측정을 통하여 특성을 평가하였다.였다.다.
전력저장용 전기에너지 저장장치의 일종인 NaS 전지 단위 셀을 개발함에 있어서 알파-알루미나 절연세라믹 캡과 베타-알루미나 전해질 튜브 간의 세라믹-세라믹 상호 접합을 위하여 글라스 기반의 실링소재가 필요하다. 본고에서는 이 세라믹-세라믹 접합용 글라스 실링 페이스트를 제조함에 있어서, 열간 칭법에 의한 글라스 프릿 제조와 상분석, 분말입도 분석 및 글라스 조성에 따른 열팽창계수 변화 및 표면거칠기를 분석하였다. 또한 글라스 실란트의 접합력 평가를 위해 종래 솔더 볼 조인트의 접합력 평가용 분석장비인 Dage bond tester를 이용하여 세라믹-세라믹 컴포넌트의 작은 접합면에 대한 접합력 측정 방법을 제안하였다.
최근 커패시터의 전극은 Pt, Au등으로 이용되고 있다. 이러한 전극의 전기적 특성은 우수하나 고가이다. 본 연구에서는 전극의 저가격화 측면에서 알루미늄 전극 위에 BaTiO$_{3}$를 증착하고 기관의 온도를 실온에서 600[.deg. C]까지 변화시켜 RF스퍼터링법으로 제작하였다. BaTiO$_{3}$세라믹의 유전특성은 구성하고 있는 입자의 강유전 분역 밀도와 입자의 크기에 의존하므로 입자가 성장되는 온도영역에서 입자의 크기와 유전율간의 관계를 연구하였다. 또한 BaTiO$_{3}$박막 커패시터의 유전상수는 BaTiO$_{3}$세라믹과 알루미늄기관의 계면에서 산화특성이 일어나기 때문에 기관온도의 변화에 의해 조사되었다. 기관의 온도를 증가시킴에 따라 결정면의 피크와 강도는 증가하였으며, 유전특성은 결정입자의 크기가 0.8[.mu.m]일때 가장 양호하였다. 유전율값은 기판 온도가 400[.deg. C]일 때 가장 크게 나타났다. 결과적으로, 알루미늄 전극에 BaTiO$_{3}$세라믹을 증착하여 저가의 적층용 세라믹 콘덴서를 제조할 수 있음을 알았다.
고유전율 적충세라믹 커패시터 소재인 $BaTiO_3$ 자기물은 일반적으로 큐리오도인 약 $120^{\circ}C$부근에서 유전율이 최고 약 10,000정도로 증가한 다음 급격히 감소하므로 적절한 이동체를 첨가하여 큐리온도를 상온으로 이동시켜 상온에서 최대 유전율을 이용하여야 한다. 그리고$BaTiO_3$ 자기물은 $1300^{\circ}C$이상의 고온소결시 고가인 Pd전극이 요구된다. 그러나 자기물의 소결온도를 저온화화면 저가의 Ag합금으로 전극재료를 대체할 수 있다. 본 연구에서는 이동제로서 $CaSnO_3$ 를 이용하여 큐리온도를 상온으로 이동시켰다. 또한 소결온도를 저온화하기 위하여 $BaTiO_3$ 세라믹에 여러가지 산화물을 첨가하여 소결현상을 살펴보았다. 실험결과 첨가제를 넣지 않은 경우 소결온도는 $1350^{\circ}C$의 고온이 필요한 반면, $CuO,B_2O_3$는 $1050^{\circ}C$의 낮은 온도에서도 치밀화와 입도성장이 잘 일어났다. 특히 $B_2$$O_3$ 를 첨가한 경우는 $1250^{\circ}C$이상에서 소결할 때 절연저항이 낮아 유전손실이 큰 문제점을 보였지만, 최대 유전율이 11,000 정도로 높고, 양호한 유전율의 온도변화 특성을 나타내어 우수한 고유전율 소재의 첨가제로 응용될 가능성을 보였다
In this study, the heteroepitaxial thin film growth of β-Ga2O3 was studied according to the position of the susceptor in mist-CVD. The position of the susceptor and substrate was moved step by step from the center of the hot zone to the inlet of mist in the range of 0~50 mm. It was confirmed that the average thickness increased to 292 nm (D1), 521 nm (D2), and 580 nm (D3) as the position of the susceptor moved away from the center of the hot zone region. The thickness of the lower region of the substrate is increased compared to the upper region. The surface roughness of the lower region of the substrate also increased because the nucleation density increased due to the increase in the lifetime of the mist droplets and the increased mist density. Therefore, thin film growth of β-Ga2O3 in mist-CVD is performed by appropriately adjusting the position of the susceptor (or substrate) in consideration of the mist velocity, evaporation amount, and temperature difference with the substrate, thereby determining the crystallinity of the thin film, the thickness distribution, and the thickness of the thin film. Therefore, these results can provide insights for optimizing the mist-CVD process and producing high-quality β-Ga2O3 thin films for various optical and electronic applications.
가로등 및 방폭등용 고출력 LED 조명 시스템의 광원으로서, 다수의 LED 칩이 실장된 50와트급 LED 어레이 모듈을 chip-on-board형 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판을 사용하여 제작하였다. 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판은 고열전도 알루미늄 금속 열확산 기판에 저온소결용 글라스-세라믹 절연 페이스트와 은 전극 페이스트를 후막 스크린 공정에 의해 도포한 다음, 건조 후 $515^{\circ}C$에서 동시소성하여 LED 칩을 실장할 세라믹 절연층과 은전극 회로층을 형성하여 제조하였다. 이 하이브리드 기판의 방열특성 평가를 위한 비교 샘플로서 기존의 에폭시 기반 FR-4 복합수지로 만든 써멀비아형 PCB 기판에도 동일한 디자인의 LED 어레이 모듈을 제작한 다음, 다중채널 온도측정장치와 열저항 측정기로 방열특성을 비교 분석하였다. 그 결과, $4{\times}9$ type LED 어레이 모듈에서 세라믹-메탈 하이브리드 기판의 열저항은 써멀비아형 FR-4 기판에 비하여 약 1/3로 나타났으며, 이것은 곧 방열성능이 적어도 3배 이상 높은 것으로 볼 수 있다.
본 논문은 압전 세라믹스 재료를 사용한 장방형 압전 변압기의 승압특성에 관한 연구이다. 승압기구 분석을 위하여 진동모드에 따른 주파수 Spectrum을 구동부측곽 발전부측에 대해 각각 조사하였다. 시편구조(전극길이, 두께, 폭)에 따른 진동상태와 승압비를 평가하고 압전 변압기로써 가져야 될 최적조건을 제시하였다. 또한 부하저항에 병렬로 연결된 등가손실저항과 발전부 공진임피던스 사이의 관련성을 검토하였다.
본 연구에서는 준강유전 특성을 갖는 xBa(L $a_{1}$2/N $b_{1}$2/) $O_{3}$- (1-x)Pb(Z $r_{y}$$Ti_{1-y}$) $O_{3}$ (x=8.5, 9.0[mol.%], y=65, 70[mol.%]) 세라믹을 2단 소성법으로 제작한 후, 조성 및 인가전계에 따른 전기광학 특성 및 광변조 특성을 측정하였다. 인가전계가 증가함에 따라 8.5/65/35 시편을 제외한 전조성에서 유효복굴절이 2차 함수적으로 변화하는 2차 전기광학 특성을 나타내었으며 2차 전기광학계수, 반파장전압 및 ON-OFF ratio는 9.0/65/35 시편에서 각각 6.17x$10^{-16}$[ $m^{2}$/ $v^{2}$], 136[V], 252의 가장 우수한 값을 나타내었다. 9.0/70/30, 9.0/65/35 및 8.5/70/30 시편에 대해 광변조 특성을 측정한 결과, 입사광의 세기를 인가전압에 의해 변조시킬 수 있음을 관찰하였다.다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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