• 대한금속재료학회지
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• 제48권9호
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• pp.861-866
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• 2010

Tetrapod-shaped ZnO crystals were synthesized through a simple oxidation of metallic Zn powder in air without the presence of any catalysts or substrates. X-ray diffraction data revealed that the ZnO crystals had wurtzite structure. It is supposed that the growth of the tetrapod proceeded in a vapor-solid growth mechanism. As the amount of the source powder increased, the size of the tetrapod decreased. The tip morphology of the tetrapod changed from a needle-like shape to a spherical shape with the oxidation time. ZnO crystals with rod shape were fabricated via the oxidation of Zn and Sn mixture. Sn played an important role in the formation of ZnO crystals with different morphology by affecting the growth mode of ZnO crystals. The cathodoluminescent properties were measured for the samples. The strongest green emission was observed for the rod-shaped ZnO crystals, suggesting that the crystals had the high density of oxygen vacancies.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.236-243
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• 2009

양성자기반공학기술개발사업단에서는 설치된 금속이온주입기를 이용하여 금속이온의 인출 시험 중에 있으며 120keV의 금속 이온주입이 가능하다. 현재 코발트 이온 주입의 타당성 확인을 위한 특성시험을 수행하고 있다. 이온원에 알루미나 도가니를 설치하여 분말 코발트 염화물을 고온($648^{\circ}C$) 가열에 의한 증기화로 인하여 플라즈마 방전이 되도록 하였다. 아크전압 120V, EHC 출력 250W에서 코발트 이온을 인출하기 위한 플라즈마를 발생하고 유지할 수 있었다. 코발트 이온 빔 전류는 플라즈마 내 아크전류에 의존하였으며 0.18A일 때 최대 빔전류 $100{\mu}A$를 얻을 수 있었다. 질량분리전자석에 의해서 $Co^+$와 $CoCl^+$, $Cl^+$ 이온의 첨두 빔 전류 비율을 확인하였고 전체 이온 대비 $Co^+$ 이온의 비율이 70% 수준을 유지함을 알 수 있었다. $Co^+$ 이온을 알루미늄 시료에 빔전류 $10{\mu}A$, 90분 동안 이온주입 하여 RBS(Rutherford Backscattering Spectrometry)분석법으로 $1.74{\times}10^{17}#/cm^2$의 이온량을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권2호
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• pp.89-95
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• 2021

현재 리튬이온 배터리에 사용되는 고니켈계 양극재의 수요 증대에 따라 수산화리튬(LiOH) 제조 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 탄산리튬(Li2CO3)으로부터 수산화리튬의 제조를 위하여, 탄산리튬의 열분해를 통한 산화리튬(Li2O)의 전환 공정에 대해 연구하였다. 열처리 시 탄산리튬과 알루미나, 석영 그리고 흑연 도가니 사용에 따른 반응 메커니즘을 확인하였으며, 흑연 도가니를 사용했을 경우 온전한 산화리튬 분말을 얻었다. TG 분석 결과를 바탕으로 열처리 온도를 700℃, 900℃ 그리고 1100℃로 설정하였으며 유지시간 및 분위기를 제어하여 시약급 탄산리튬의 열처리를 진행하였다. XRD 분석 결과, 제조된 산화리튬은 질소 분위기에서 1시간 동안 1100℃의 온도로 열처리를 하였을 때 높은 결정성을 보였다. 또한 수산화리튬으로 전환하기 위해 시약급 산화리튬을 100℃에서 수반응하였다. XRD 분석을 통해 수산화리튬(LiOH)과 수산화리튬 일수화물(LiOH·H2O)이 생성됨을 확인하였다.

• 한국안광학회지
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• 제5권1호
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• pp.49-53
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• 2000

Sodium borate silicate 유리는 $10Na_2O-39B_2O_3-50SiO_2-CoO$ mol%와 $20Na_2O-14B_2O_3-65SiO_2-CoO$ mol%의 조성비로 혼합한 후 전기로에서 $1210^{\circ}C$ 온도로 2시간 동안 용융하여 공기 중에서 급냉 시켜 제작하였다. 급냉한 유리의 유전적 거동을 조사하기 위하여 온도와 주파수 함수로 유전상수와 비저항을 측정하였다. 유전율 스펙트럼에서 유리전이온도는 $Na_2O$ 20 mol%시료가 낮아졌으며 $Na_2O$ 함량이 증가함에 따라 유전상수는 크게 나타났다. 유리의 비저항 주파수 의존성은 non-Debye형 완화를 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권5호
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• pp.414-422
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• 2002

Three different multi-component white cast irons alloyed with Cr, V, Mo and W were prepared in order to study their as-cast and solidification structures. Three combinations of the alloying elements were selected so as to obtain the different types of carbides and matrix structures : 3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(alloy No.1), 3%C-10%V-5% Mo-5%W(alloy No. 2) and 3%C-17%Cr-3% V(alloy No.3). The as-cast microstructures were investigated with optical and scanning electron microscopes. There existed two different types of carbides, $M_7C_3$ carbide with rod-like morphology and $M_6C$ carbide with fishbone-like one, and matrix in the alloy No. 1. The alloy No. 2 consisted of MC carbide with chunky and flaky type and needle-like $M_2C$ carbide, and matrix. The chunky type referred to primary MC carbide and the flaky one to eutectic MC carbide. The morphology of the alloy No. 3 represented a typical hypo-eutectic high chromium white cast iron composed of rod-like $M_7C_3$ carbide which is very sensitive to heat flow direction and matrix. To clarify the solidification sequence, each iron(50g) was remelted at 1723K in an alumina crucible using a silicon carbide resistance furnace under argon atmosphere. The molten iron was cooled at the rate of 10K/min and quenched into water at several temperatures during thermal analysis. The solidification structures of the specimen were found to consist of austenite dendrite(${\gamma}$), $ ({\gamma}+ M_7C_3)$ eutectic and $({\gamma}+ M_6C)$ eutectic in the alloy No. 1, proeutectic MC, austenite dendrite(${\gamma}$), (${\gamma}$+MC) eutectic and $({\gamma}+ M_2C)$ eutectic in the alloy No. 2, and proeutectic $M_7C_3$ and $ ({\gamma}+ M_7C_3)$ eutectic in the alloy No 3. respectively.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.477-482
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• 2019

This study investigated the influence of the viscoelastic property of slag when producing glass fiber, MFS631 with 60% of manganese slag, 30% of steel slag, and 10% of silica stone. To fabricate the MFS631 glass bulk, slag materials were placed in an alumina crucible, melted at $1,550^{\circ}C$ for 2 h, and then annealed at $600^{\circ}C$ for 2 h. It was found that glass is non-crystalline through X-ray diffraction analysis. MFS631 fiber was produced at speed in the range of 100~300 rpm at $1,150^{\circ}C$. The loss modulus (G") and storage modulus (G') of the produced glass fiber were evaluated at high temperatures. G' and G" of MFS631 were greater than $893^{\circ}C$, and the modulus value was 136,860 pa. This is similar to the results of a general E-glass fiber graph. Therefore, it was concluded that its spinnability is similar to that of E-glass fiber; therefore, it can be commercialized.

• 한국재료학회지
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• 제28권12호
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• pp.763-768
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• 2018

In this study, glass fibers are fabricated via a continuous spinning process using manganese slag, steel slag, and silica stone. To fabricate the glass fibers, raw materials are put into an alumina crucible, melted at $1550^{\circ}C$ for 2 hrs, and then annealed at $600^{\circ}C$ for 2 hrs. We obtain a black colored glass. We identify the non-crystalline nature of the glass using an XRD(x-ray diffractometer) graph. An adaptable temperature for spinning of the bulk marble glass is characterized using a high temperature viscometer. Spinning is carried out using direct melting spinning equipment as a function of the fiberizing temperature in the range of $1109^{\circ}C$ to $1166^{\circ}C$, while the winder speed is in the range of 100rpm to 250rpm. We investigate the various properties of glass fibers. The average diameters of the glass fibers are measured by optical microscope and FE-SEM. The average diameter of the glass fibers is $73{\mu}m$ at 100rpm, $65{\mu}m$ at 150rpm, $55{\mu}m$ at 200rpm, and $45{\mu}m$ at 250rpm. The mechanical properties of the fibers are confirmed using a UTM(Universal materials testing machine). The average tensile strength of the glass fibers is 21MPa at 100rpm, 31MPa at 150rpm, 34MPa at 200rpm, and 45MPa at 250rpm.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.497-502
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• 2019

금속산화물 나노구조물은 고감도 가스센서 및 대용량의 리튬이온 전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 산화주석(SnO) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 다양한 온도에서 Si 웨이퍼 기판 위에 성장시켰다. 원료물질인 이산화주석($SnO_2$) 파우더를 알루미나 도가니 속에 넣어서 $1070^{\circ}C$에서 기상화시켰으며, 이송가스인 고순도 Ar 가스를 1000 sccm으로 흘려주었다. SnO 나노구조물은 $350{\sim}450^{\circ}C$, 545 Pa 조건에서 30분 동안 Si 기판 위에 성장되었다. 성장된 SnO 나노구조물의 표면형상을 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM)과 원자힘 현미경(AFM)으로 조사하였다. 또한 성장된 SnO 나노구조물의 결정학적 특징을 Raman 분광학으로 조사하였다. 그 결과 성장된 산화주석은 SnO 상을 가지고 있었다. 기판의 온도가 증가함에 따라 성장된 SnO 나노구조물의 두께와 결정립의 크기도 $424^{\circ}C$까지는 증가하였다. $450^{\circ}C$에서 성장된 SnO 나노구조물은 복잡한 다결정 형태의 표면형상을 나타내었지만, $350{\sim}424^{\circ}C$ 범위에서 성장된 SnO 나노구조물은 기판에 나란한 형태의 단순한 결정구조를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제29권11호
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• pp.727-733
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• 2019

In this study, the glass melting properties are evaluated to examine the possibility of using refused coal ore as replacement for ceramic materials. To fabricate the glass, refused coal ore with calcium carbonate and sodium carbonate in it (which are added as supplementary materials) is put into an alumina crucible, melted at $1,200{\sim}1,500^{\circ}C$ for 1 hr, and then annealed at $600^{\circ}C$ for 2 hrs. We fabricate a black colored glass. The properties of the glass are measured by XRD (X-ray diffractometry) and TG-DTA (thermogravimetry-differential thermal analysis). Glass samples manufactured at more than $1,300^{\circ}C$ with more than 60 % of refused coal ore are found by XRD to be non-crystalline in nature. In the case of the glass sample with 40 % of refused coal ore, from the sample melted at $1,200^{\circ}C$, a sodium aluminum phosphate peak, a disodium calcium silicate peak, and an unknown peak are observed. On the other hand, in the sample melted at $1,300^{\circ}C$, only the sodium aluminum phosphate peak and unknown peak are observed. And, peak changes that affect crystallization of the glass according to melting temperature are found. Therefore, it is concluded that glass with refused coal ore has good melting conditions at more than $1,200^{\circ}C$ and so can be applied to the construction field for materials such as glass tile, foamed glass panels, etc.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.44-51
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• 2022

현재 전기로(EAF) 제강 공정에서는 내화재 보호 및 탈황능 개선을 위해 MgO 함유 Flux인 경소돌로마이트를 사용하고 있으며, 탈산 효과와 동시에 Slag foaming을 통한 전력에너지를 저감시키기 위해 가탄제를 투입하고 있다. 본 연구에서는 상기 효과들을 경제적으로 달성하기 위해 폐 MgO-C계 내화재를 사용하고자 한다. 폐 MgO-C계 내화재는 현재 대부분 재활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이지만 다량의 MgO와 흑연 성분을 함유하고 있어 제강용 Flux로서의 효용가치가 입증되면 대량 재활용이 가능할 것으로 기대된다. 본 실험에서는 상용 EAF slag 조성을 토대로 Target 조성 범위를 설정하였다. Target EAF slag가 원만히 형성될 수 있도록 하기 위해 Flux와 함께 투입될 Pre-melt base slag를 제조하였다. Pre-melt base slag는 SiO₂, Al₂O₃, FeO를 혼합하여 알루미나 도가니에 장입 후 1450℃에서 1시간 이상 가열하여 제조하였다. 이후 제조된 Pre-melt base slag에 혼합 Flux #2(경소돌로마이트+폐 MgO-C계 내화재+석회석)을 가하여 용융반응 시험을 수행하고 그 결과를 기존 제강 Flux에 해당하는 혼합 Flux #1(경소돌로마이트+석회석) 경우와 비교 평가하여 그 대체 가능성을 평가하였다. 신뢰성있는 평가를 도출하기 위해 XRD, XRF 및 Slag foam height, Slag basicity, 철 회수 등의 평가를 종합하였다.