• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.18-18
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• 2010

전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 또한, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환할 수 있는 압전 세라믹스는 압전 변압기 (piezoelectric transformer), 초음파 모터, 센서 등과 같은 응용분야에 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 전원장치에 있어서 현재 주요 전자제품에 사용되고 있는 권선형 변압기와 같은 전자 변환기의 대체품으로 압전 세라믹스 소재의 특성을 이용한 압전변압기의 개발과 응용연구는 국내외적으로 활발히 연구되어왔다. 압전변압기는 권선형 변압기와 비교 하였을 때 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력의 파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없으며, 불연성의 특징을 가지고 있다. 추가적으로 압전 변압기는 소형화, 슬림화, 경량화가 가능하며 90%이상의 높은 효율을 얻을 수 있다. 또한, 단판형 압전변압기의 출력한계를 개선하기 위해 높은 승압비와 고출력을 갖는 적층타입의 압전변압기가 제안되었다. 압전변압기용 조성 세라믹스는 높은 에너지 변환효율을 위해서 전기기계결합계수 ($k_p$)가 커야 하며, 발열에 의한 온도 상승을 억제하기 위하여 기계적 품질계수(Qm)가 큰 것이 바람직하다. 또한, 높은 전류를 발생하기 위해서는 유전상수가 커 압전변압기의 출력측 정전용량을 크게 하여야한다. 이러한 압전변압기의 제작 조건을 위해 우수한 압전 및 유전특성을 갖는 PZT계 세라믹스가 주로 사용 되어져 왔다. 그러나, PZT계 세라믹스의 우수한 압전 및 유전특성에도 불구하고 $1000^{\circ}C$에서 급격히 휘발하는 PbO의 성질 때문에 환경적으로나 인체의 건강문제로 인해 전세계적으로 그 사용량을 제한하고 있다. 또한 적층 압전변압기의 구조적 특성상 내부전극과 함께 소결하여야 하는데, 이때 소결온도가 높으면 값비싼 Pd합량이 높은 전극을 사용하여야 한다. Pd함량이 10%미만인 Ag/Pd 전극을 사용하기 위해서는 $950^{\circ}C$ 이하에서 저온소결이 가능한 세라믹스 제조가 필수적이라 할 수 있다. 소결온도를 낮추는 방법으로는 다른 물질들을 치환하여 소결온도를 낮추는 방법과 미세분말을 만들어 그레인사이즈를 미세화 하는 방법들이 있다. 많은 미세 분말 제조 방법 중에서 Attrition mill은 일반적인 ball mill에 비해 분말의 입도를 미세하게 할 수 있어 증가된 분말의 비표면적에 의하여 반응을 촉진시킴으로써 저온소결이 가능한 세라믹스를 만들 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소결온도가 낮으면서도 유전 및 압전특성이 우수한 조성을 사용하여 적층 압전변압기를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.10
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• pp.955-962
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• 2015

The Vickers test can be used for all types of materials, and it has one of the widest scales among hardness tests. The hardness may be considered as a probability variable when evaluating the mechanical properties of materials. In this study, we investigate the statistical properties of the bending strength and Vickers hardness in $ZrO_2$ monolithic and $ZrO_2/SiC$ composites depending on the amount of $TiO_2$ additives. The bending strength and Vickers hardness were found to agree well with the Weibull probability distribution. We evaluate the scale parameter and shape parameter in as-received $ZrO_2$ and $ZrO_2/SiC/TiO_2$ ceramics, as well as their heat treated ceramics. We also evaluate the parameters in accordance with the increase in in the indentation load.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.12
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• pp.1167-1173
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• 2001

The tetragonal tungsten bronze type of Sr$_{x}Ba_{1-x}Nb_{2}O_{6}$(SBN) (0.3$\le$x$\ge$0.7) ceramics was synthesized by the solid state reaction method, and the dielectric properties of SBN ceramics as a function of Sr/Ba ratio were examined. With increasing Sr/Ba ratio in SBN ceramics, the Curie temperature decreased and the maximum dielectric constant at the Curie temperature increased. The relaxor behavior of the SBN ceramics as a function of Sr/Ba ratio was quantitatively evaluated. More relaxor behavior of dielectric characteristics was observed as the ratio of Sr/Ba increased. The experimental results are explained with a viewpoint of crystallography of tungsten bronze structured SBN ceramics.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.15 no.5
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• pp.5-12
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• 2002

• Ceramist
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• v.13 no.4
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• pp.43-61
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• 2010

• Journal of Powder Materials
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• v.2 no.1
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• pp.8-18
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• 1995

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.11 no.2
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• pp.28-37
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• 1992

In the study, the Acoustic transducer of a thin circular disc-type with PZT/Metal was manufactured. The 'tape casting method' was introduced to prepare the thin disc-type of piezoelectric ceramics. The acoustic characteristics of PZT/Metal acoustic transducer for piezoelectric buzzer and piezoelectric speaker etc. have been studied and analyzed. As a result, the sound pressure level (dB), in the range from -6dB to -14dB, increased with increasing the piezoelectric coeffeicient ($d_{31}$) of ceramics. The optimal conditions of the sound pressure characteristics of acoustic transducer were that the radius ratio(${\eta}$) of ceramics and metal plate is 0.7-0.8 and the thickness ratio(${\beta}$) is 1.0, and the value were -15~-165dB.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.41 no.1
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• pp.45-50
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• 2004

Hydroxyapatite (HA) ceramics with the Ca/P ratios of 1.62, 1.67 and 1.72 were prepared and their dissolution behaviors in distilled water at $37^{\circ}C$ were investigated. It appeared that surface dissolution of the ceramics was initiated from grain boundaries after 3 days of immersion in water. Following 10 days of immersion, microstructural disintergration of HA was severs for non-stoichiometric compounds, I.e Ca/P ratios of 1.62 and 1.72. Notably, a micron-sized circular cavity similar to lacunae, which can be generally formed in osteoclastic resorption process, was observed.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.2
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• pp.168-174
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• 1993

두가지 부분수산법, 즉 부분수산법(1)과 수정된 부분수산법에 의해 합성한 미분말을 사용하여 PZT 세라믹스를 저온소성하고 그 전기적 제특성을 조사하였다. 두가지 부분수산법에 의해 합성한 분말의 소결거동을 조사해본 결과 고상반응법보다 훨씬 낮은 소결온도인 950.deg.C에서도 단일상의 페로브스카이트상이 얻어지고 치밀화가 이루어졌을 뿐만 아니라 비유전율, 전기기계 결합계수, 압전정수 등 유전 및 압전특성이 고상반응법에 비해 손색이 없었다. 특히 두가지의 부분수산법에 의해 얻어진 PZT 세라믹스는 물리적 전기적 제특성이 서로 비슷하게 나타났으며 이 결과로부터 부분수산법(1)에서 수반되는 ZTO 분말을 따로 합성하는 공정이 불필요한 수정된 부분수산법이 편리함을 알았다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.7 no.2
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• pp.63-78
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• 1992

이동통신 및 위성방송등 마이크로웨이브를 이용하는 통신시스팀의 보급이 활발하게 진척됨에 따라 마이크로웨이브 대역에서 동작하는 부품의 산업적 중요성이 부각되고 있다. 여러가지 고주파통신용 부품들 중에서 유전체공진기를 이용한 RF 및 마이크로웨이브 필터와 진동자는 이들 부품의 소형화에 크게 기여하고 있다. 본 분석에서는 유전체 공진기의 소재로 이용되는 마이크로웨이브 세라믹스 및 그 응용부품의 발전과정을 간단히 살펴보았다. 또한 마이크로웨이브 유전체 소재에 대한 특성변수의 중요성을 검토하고, 세라믹 소재기술에 대하여 살펴본 다음 향후 고주파필터 부품개발과 관련한 마이크로웨이브 세라믹스 개발방향을 제시하였다.