• Title/Summary/Keyword: 치환형 고용체

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Phase Relation in the System Pt-Sb-Bi at $600^{\circ}C$ and Their Mineralogical Implication ($600^{\circ}C$에서의 백금-안티모니-비스머스계 상평형 관계 및 광물학적 의의)

  • 김원사;이석훈
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.13 no.1
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    • pp.44-52
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    • 2000
  • 천연에서 발견되는 geversite (PtSb2), stumpflite (PtSb), insizwaite (PtBi2), unnamed PtBi 등의 광물에 대한 안정영역과 원소치환에 따른 고용체 존재를 규명하기 위해 백금-안티모니-비스머스 등 3성분계에 대한 합성실험적 연구를 실시하였다. 이번 연구에서 설정된 $600^{\circ}C$ 온도의 실험결과에 의하면, 등축정계의 geversite와 insizwaite 사이에 완전고용체가 형성되며, Sb를 치환하는 Bi의 함량에 따라 단위포 상수는 6.4415(0 at.%), 6.4361(15 at.%), 6.5204(30 at.%), 6.5411(51 at.%), 6.6261(70 at%), 6.6540(85 at%), 6.728$\AA$(100 at.%)로 증가함을 알 수 있었다. 육방정계인 stumpflite와 unnamed PtBi 사이에도 완전고용체가 형성되며, Sb를 치환하는 Bi의 함량이 증가함에 따라 a 단위포 상수의 크기는 4.1388(0 at.%), 4.2118(20 at.%), 4.2118(40 at.%), 4.2485(80 at.%), 4.3242$\AA$(100 at.%)등 연속적으로 증가하지만, c 단위포 상수는 각각 5.4902, 5.4799, 5.508, 5.4817, 5.5045$\AA$등 불규칙하게 변함을 알 수 있었다. 0~33.33 at.% Pt 영역에서의 상평형 관계는 액체가 Pt(Sb,Bi)2 고용체와 공존하고 있고, Sb가 많이 함유된 액체에서는 geversite+원소광물 안티모니+백금이 거의 함유되지 않은 액체와 공생하는 3-phase assemblage를 형성한다. 자연계에서는 geversite와 insizwaite 및 stumpflite와 unnamed PtBi 사이의 화학조성을 가지는 광물이 발견되고 있는데, 이들은 각각 독립적인 광물종이 아니라 위 광물들의 고용체에 속하는 것임을 알 수 있었다. 이들 광물을 명명하고 해석하는데 매우 세심한 주의가 필요함을 알 수 있었다. 또한 단위포 상수를 측정을 통해 해당 고용체 광물의 Sb↔Bi 치환 양을 추정할 수 있다는 점과 광물 공생관계를 통해 생성온도를 추정할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

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

  • Im, Hee-Joong;Kim, Dong-Hwan;Je, Koo-Chul;Kang, Young-Jin;Ahn, Jeung-Sun;Tadaoki Mitani;Nam, Tae-Hyun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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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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Electrical Conductivity of Sr-doped $ErCrO_3$Solid Solutions (Sr이 치환된 $ErCrO_3$고용체의 전기전도도)

  • 형경우;권태윤
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.12
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    • pp.1159-1164
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    • 2000
  • 페롭스카이트 구조를 갖는 E $r_{1-x}$S $r_{x}$Cr $O_{3-y}$ 계에서 x=0.0, 0.05, 0.1, 0.2인 비화학양론적 화합물 고용체를 1573 K 대기압 하에서 제조하였다. X-선 회절분석을 통하여 제조된 모든 계들이 등방정계 단일상을 형성하였고, 또한 반지름이 큰 S $r^{2+}$를 doping 시켜줌에 따라 격자상수 및 환산부피가 증가됨을 알 수 있었으며, 단위 세포의 부피는 직선성을 보이며 증가하였다. TG-DTA에 따른 열분석 결과 Sr이 치환되지 않은 계에서는 상전이가 발생하는 반면, x값이 0.05 이상인 계들은 고온영역에 이르기까지 등방정계에서 마름모정계로의 상전이가 억제되었다. 전자현미경을 통하여 치환된 Sr의 몰비에 따른 시료들이 미세구조를 관찰하였고, d.c 전도도 측정을 통하여 다결정성 시료계들이 가지는 전도도의 온도 의존성으로부터 구한 활성화 에너지는 0.17 eV였다.다.

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A Fundamental Study of Structure-Property Relationships in $Eu^{3+}$ Luminescence ($Eu^{3+}$ 이온의 발광성에 대한 구조와 성질의 기본적인 연구)

  • Chang, Ki-Seog
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.13 no.1
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    • pp.25-30
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    • 2002
  • The M/sub 1-x/Na/sub 2x/Al₂(BO₃)₂O (M = Ca and Sr) solid solution systems have been shown interstitial solid solutions and continuous substitutional solid solutions. The symmetry around the Eu site of yEu/sup 3+/ : M/sub 1-x/Na/sub 2x/Al/sub 2-y/Mg/sub /(BO₃)₂O (M = Ca and Sr) changes the intensities and the chromaticities of transitions. The Eu/sup 3+/ion can be very bright and efficient and have the desired emission wave-length depending on the site symmetry of the Eu/sup 3+/ion site. As the amount of Na in the Eu/sup 3+/ion doped Ca/sub 1-x/Na/sub 2x/Al₂(BO₃)₂O system increases, the Eu site symmetry is going to be a noncentrosymmetric site. With increasing x, the decreased intensity in the /sup 5/D/sub 0/→/sup 7/F₁(590 nm) transition relates to the low symmetry of the Eus/up 3+/-doped Ca/sub 1-x/Na/sub 2x/Al₂(BO₃)₂O system, because of the Ca-centered octahedron in the CaAl₂(BO₃)₂O compound. The SrAl₂(BO₃)₂O compound also provides an improved chromaticity due to the lower site symmetry of Eu/sup 3+/ion.

첨가제에 의한 $UO_2$$UO_2$-4wt% 의 미세구조 변화

  • 김한수;김시형;이영우
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.668-673
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    • 1995
  • $UO_2$-CeO$_2$ 모의혼합분말에 첨가제를 미량 첨가하여 소결체의 미세구조 변화를 $UO_2$분말의 경우와 비교, 관찰하였다. 소결 첨가제로서 Ta, Ti 및 Nb를 사용하였으며, 이들을 미세한 산화물의 형태로 $UO_2$$UO_2$-CeO$_2$에 첨가하여 환원성 및 산화성 분위기에서 각각 소결하였다. Ta, Ti 및 Nb는 환원소결에서 $UO_2$의 결정립을 성장시켰으나 산화소결에서는 첨가효과가 크게 나타나지 않았다. $UO_2$-0.lw%TiO$_2$$UO_2$-0.6w%Ta$_2$O$_{5}$의 환원소결체에서 eutectic phase가 관찰되었으나 산화소결체에서는 나타나지 않았다. $UO_2$-4wt%CeO$_2$의 환원소결에서는 Ti만이 결정립성장에 기여하는 것으로 나타났으며 Ta, Nb와 같이 $UO_2$에 치환형으로 고유되는 원소는 Ce 이온과 Cluster를 형성함으로 결정립성장에 거의 기여하지 못하고, Ti와 같이 UO2$_2$ 침입형으로 고용되는 원소는 일부가 인접한 Ce$_{U}$' 이온과 cluster를 형성하더라도 나머지가 V$_{U}$'의 형성에 기여하므로서 결정립을 성장시킬 수 있다.

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Properties of Sintered Body of the $Ba(Ti_{1-x}Sn_x)_4O_9$ Ceramics Synthesized by Oxalate Method (II) (수산염법으로 합성한 $Ba(Ti_{1-x}Sn_x)_4O_9$ 분말의 소결체 특성(II))

  • 허혜경;지미정;안주삼;최병현
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.33 no.8
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    • pp.895-900
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    • 1996
  • Ba(Ti1-xSnx)4O9 powder was synthesized by oxalate method. With the substitution of Sn into Ti site the sintered BaTiO4 crystal phase was stabilized due to the formation of solid solution. The optimal amounts of Sn solutbility for formation of BaTi4O9 crystalline phase was 0.16mole and of Sn was substituted and sintering was done at 135$0^{\circ}C$ for 30 minutes long rod type crystal was well developed and the highest Q value was obtained. But dielectric constant wasnearly constant without regarding to the Sn addition and the sintering time.

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Behavior of Pt, Sb, Te during Crystallization of Ore Magma (광화마그마에서의 백금, 안티모니, 테루리움 거동에 관한 연구 (II))

  • 김원사
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.9 no.2
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    • pp.153-158
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    • 1998
  • 백금족 원소의 광화 마그마 내에서의 지화학적·결정학적 거동을 밝히기 위하여 백금, 안티모니, 테루리움계를 선택하여 800℃에서 안정한 광물 또는 화합물의 종류와 이들의 공생군, 원소간의 고용한계 등에 대해 실험적으로 연구하였다. 순도가 높은 각 원소를 초기 반응 물질로 하였으며, 고순도 석영관을 용기로 사용하였으며, 화학 반응 생성물은 반사현미경의, X선회절분석기, 전자현미분석기 등을 사용하여 분석하였다. 800℃에서 안정한 화합물로는, 백금(Pt), PtSb(stumpflite), PtSb2(geversite), PtTe, Pt3Te4, Pt2Te3, PtTe2(moncheite)이다. 이 연구 결과로부터 800℃에서의 상평형다이아그램을 정립하였다. 이 온도에서는 stumpflite와 geversite 및 moncheite가 현저히 치환고용체를 이루는데 그 한계는 각각 10 at.% Te, 28.5 at.% Te, 19.5 at.% Sb이다. 특히 원소광물인 백금과 stumpflite 및 moncheite는 화학성분은 이들 광물을 포함하고 있는 광상의 생성온도를 제시해 주는 지질온도계 역할을 할 수 있다.

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Phase Equilibria of the System Pd-Sb-Te and Its Geological Implications (팔라듐-안티몬-테루르 계(系)의 상평형(相平衡)과 지질학적(地質學的) 의의(意義))

  • Kim, Won-Sa;Chao, George Y.
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.26 no.3
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    • pp.327-335
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    • 1993
  • Phase relations in the system Pd-Sb-Te were investigated at $1000^{\circ}$, $800^{\circ}$, and $600^{\circ}C$, using the sealed-capsule technique; the quenched products were studied by reflected light microscopy, X-ray diffraction, and electron microprobe analysis. At $1000^{\circ}C$, the solid phases Pd, $Pd_{20}Sb_7$, $Pd_8Sb_3$, $Pd_{31}Sb_{12}$, and $Pd_5Sb_2$ are stable with a liquid phase that occupies most of the isothermal diagram. Additional solid phases at $800^{\circ}C$ are $Pd_5Sb_3$, PdSb, $Pd_8Te_3$, $Pd_7Te_3$, and a continuous $Pd_{20}Te_7-Pd_{20}Sb_7$ solid solution becomes stable. At $600^{\circ}$, $PdSb_2$, $Pd_{17}Te_4$, $Pd_9Te_4$, PdTe, $PdTe_2$, $Sb_2Te_3$, and Sb and continuous PdSb-PdTe and $PdTe-PdTe_2$ solid solutions are stable. All the solid phases exhibit solid solution, mainly by substitution between Sb and Te to an extent that varies with temperature of formation. The maximum substitution (at.%) of Te for Sb in the Pd-Sb phases is: 44.3 in $Pd_8Sb_3$, 52.0 in $Pd_{31}Sb_{12}$, 46.2 in $Pd_5Sb_2$ at $800^{\circ}C$; 15.3 in $Pd_5Sb_3$, 68.3 in $PdSb_2$ at $600^{\circ}C$. The maximum substitution (at.%) of Sb for Te in the Pd-Te phases is 34.5 in $Pd_5Sb_3$ at $800^{\circ}C$, and 41.6 in $Pd_7Te_3$, 5.2 in $Pd_{17}T_4$, 12.4 in $Pd_9Te_4$, and 19.1 in $PdTe_2$ at $600^{\circ}C$. Physical properties and X-ray data of the synthetic $Pd_9Te_4$, PdTe, $PdTe_2$, $Pd_8Sb_3$, PdSb, and $Sb_2Te_3$ correspond very well with those of telluropalladinite, kotulskite, merenskyite, mertieite II, sudburyite, and tellurantimony, respectively. Because X-ray powder diffraction data consistently reveal a 310 peak ($2.035{\AA}$), the $PdSb_2$ phase is most probably of cubic structure with space group $P2_13$. The X-ray powder pattern of a phase with PdSbTe composition, synthesized at $600^{\circ}C$, compares well with that of testibipalladite. Therefore, testibiopalladite may be a member of the $PdSb_2-Pd(Sb_{0.32}Te_{0.68})$ solid solution series which is cubic and $P2_13$ in symmetry. Thus the ideal fonnula for testibiopalladite, presently PdSbTe, must be revised to PdTe(Sb, Te). Borovskite($pd_3SbTe_4$) has not been found in the synthetic system in the temperature range $1000^{\circ}-600^{\circ}C$.

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Improvement of Fe, Mn or Si Substitution on Hydrogen Storage Properties of Ti-Cr-V Alloys (Fe, Mn, Si 치환에 의한 Ti-Cr-V 합금의 수소저장 특성 향상)

  • Yoo, Jeong-Hyun;Cho, Sung-Wook;Park, Choong-Nyeon
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.18 no.3
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    • pp.250-255
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    • 2007
  • Hydrogen storage properties of $Ti_{0.32}Cr_{0.43-X}V_{0.25}M_X$($0{\leq}X{\leq}0.1$, M=Fe, Mn, Si) have been investigated. With varing of Mn content, the lattice parameter of the alloy was unchanged and similar to that of $Ti_{0.32}Cr_{0.43}V_{0.25}$ alloy. With increase of Fe, Si content, the lattice parameters of the BCC phases decreased. When the Fe content was 8 at%, the desorption plateau pressure increased to several atmospheres without decrease of the effective hydrogen storage capacity of the alloy. When the Mn content was 8 at%, the effective hydrogen storage capacity showed approximately 2.5 wt% without change in the desorption plateau pressure. With increase of Si content, hysteresis increased and hydrogen storage capacity decreased rapidly. A study was also made on how desorption temperature affected the usable hydrogen of the $Ti_{0.32}Cr_{0.35}V_{0.25}Mn_{0.08}$ alloy. The temperature was varied from 293 to 413 K, and the pressure from 5 to 0.002 MPa. The usable hydrogen of the alloy was 2.7 wt% when absorbed and desorbed at 293 K and 373 K., respectively. The heat of hydride formation of the alloy was approximately -35.5 kJ/mol $H_2$.

Dielectric Properties and Ordering Structures of Pb(Fe1/2Ta1/2)O3-Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 Solid Solutions (Pb(Fe1/2Ta1/2)O3-Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 고용체의 유전특성 및 질서배열구조)

  • Woo, Byong-Chul;Kim, Byung-Kook;Lee, Jong-Ho;Park, Hyun-Min;Kim, Byong-Ho
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.9
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    • pp.863-870
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    • 2002
  • The Single phase $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$ (x=0.0∼1.0) solid solutions were successfully synthesized and their ordering structures as well as dielectric properties were investigated ${{r(Nb^{5+})=r(Ta^{5+})=0.78 {\AA},\;AW(Nb^{5+})=92.91,\;AW(Ta^{5+})=180.95}}$. While $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$ showed typical relaxor ferroelectric characteristics such as dielectric relaxation and diffuse phase transition, the sharpeness of the phase transition increased as $Ta^{5+}$ was replaced by $Nb^{5+}$ and finally $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ showed normal ferroelectric characteristics with no dielectric relaxation. By using Raman spectroscopy, it was revealed that the $Fe^{3+}\;and\;Ta^{5+}\;of\;Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$ were stoichiometrically 1:1 ordered within the short range which can be hardly probed even by TEM. Also, The degree of ordering in $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$ decreased as $Ta^{5+}$ was replaced by $Nb^{5+}$ and finally $Fe^{3+}\;and\;Nb^{5+}\;of\;Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ were completely disordered. The relaxor ferroelectric characteristics of $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$ could be correlated with the stoichiometric 1:1 ordering of B-site cations within the short range which can be hardly probed even by TEM. Also, the decrease of the relaxor ferroelectric characteristics with the replacement of $Ta^{5+}\;by\;Nb^{5+}$ could be correlated with the weakening of the ordering and the normal ferroelectric characteristics of $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ could be correlated with the complete disordering of B-site cations.