• 한국분말재료학회지
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• 제15권5호
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• pp.371-377
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• 2008

This paper deals with the phase analysis of $MgB_2$ bulk using spark plasma sintering process after ball milling. Mg and amorphous B powders were used as raw materials, and milled by planetary-mill for 9 hours at argon atmosphere. In order to confirm formation of $MgB_2$ phase, DTA and XRD were used. The milled powders were fabricated to $MgB_2$ bulk at the various temperatures by Spark Plasma Sintering. The fabricated $MgB_2$ bulk was evaluated with XRD, EDS, FE-SEM and PPMS. In the DTA result, reaction on formation of $MgB_2$ phase started at $340^{\circ}C$. This means that ball milling process improves reactivity on formation of $MgB_2$ phase. The $MgB_2$ MgO and FeB phases were characterized from XRD result. MgO and FeB were undesirable phases which affect formation of $MgB_2$ phase, and it's distribution could be confirmed from EDS mapping result. Spark Plasma Sintered sample for 5 min at $700^{\circ}C$ was relatively densified and it's density and transition temperature showing super conducting property were $1.87\;g/cm^3$ and 21K.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권6호
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• pp.292-298
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• 2002

비정질 코디어라이트에 판상형 알루미나를 첨가하여 미세구조를 제어함으로써 저 유전율과 저 열팽창계수를 갖는 세라믹 기판재료를 연구하였다. 판상형 알루미나는 4종류의 크기를 갖는 분말을 사용하였으며, 그 첨가량을 달리하며 각 조성의 기계적 성질, 유전상수, 및 열팽창계수의 거동을 고찰하였다. 슬립 케스팅 후 $1300^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결된 시편은 순수한 코디어라이트에 비하여 80 MPa의 향상된 강도치를 보였으며, 실리콘 칩의 열팽창계수에 접근하는 $3.5 \times 10^{-6}/^{\circ}C$의 열팽창계수 값을 보였다. 판상형 알루미나의 특성에 의해 형성된 소결체 기지내의 고립기공은 알루미나의 첨가에 의해 발생되는 유전상수의 증가를 억제시켰으며, 1 MHz에서 5.0의 유전상수 값을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.373-379
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• 2020

In this study, TiN-coated cBN (cubic-structure boron nitride) powders were successfully synthesized by a sol-gel method using titanium (IV) isopropoxide (TTIP) and by controlling the heat treatment conditions. After the sol-gel process, amorphous nano-sized TiO_x was uniformly coated on the surface of cBN powder particles. The obtained TiO_x-coated cBN powders were heated at 1,000~1,300℃ for 1 or 6 h in a flow of 95%N₂-5%H₂ mixed gas. With increasing temperature, the chemical composition of the TiO_x coating layer changed in the order of TiO₂→Ti₆O₁₁→Ti₄O₇→TiN due to reduction of the Ti ions. The TiN coating layer was observable in the samples heated at 1,200℃ and appeared as the main phase in the sample heated at 1,300℃. The resulting thickness of the TiN coating layer of the sample heated at 1,300℃ was approximately 45~50 nm.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.240-244
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• 2001

Recycling process involving mechanical, thermal, hydrometallurgical, and sol-gel step has been applied to recover cobalt and lithium from spent lithium ion batteries and to synthesize LiCoO$_2$from leach liquor as cathodic active materials. Electrode materials containing lithium and cobalt could be concentrated with 2-step thermal and mechanical treatment. Leaching behaviors of the lithium and cobalt in nitric acid media was investigated in terms of reaction variables. Hydrogen peroxide in 1 M HNO$_3$solution turned out to be an effective reducing agent by enhancing the leaching efficiency. O f many possible processes to produce LiCoO$_2$, the amorphous citrate precursor process (ACP) has been applied to synthesize powders with a large specific surface area and an exact stoichiometry. After leaching used LiCoO$_2$with nitric acid, the molar ratio of Li/Co in the leach liquor was adjusted at 1.1 by adding a fresh LiNO$_3$solution. Then, 1 M citric acid solution at a 100% stoichiometry was also added to prepare a gelatinous precursor. When the precursor was calcined at 95$0^{\circ}C$ for 24 hr, purely crystalline LiCoO$_2$was successfully obtained. The particle size and specific surface area of the resulting crystalline powders were 20 пm and 30 $\textrm{cm}^2$/g, respectively The LiCoO$_2$powder was proved to have good characteristics as cathode active materials in charge/discharge capacity and cyclic performance.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권2호
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• pp.201-210
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• 1990

The mullite-15v/o ZrO2 composites were prepared by dispersing ZrO2-3m/o Y2O3 powders into the mullite matrix in order to improve the mechanical properties of the mullite. The densification and retention of t-ZrO2 in the matrix of synthetic mullite were also investigated. From IR spectroscopic analysis, the obtained amorphous SiO2-Al2O3 powder was observed to have Si-O-Al chemical bond in its structure which might result in the homogeneous mullite composition. The lattice parameter of the mullite powder calcined above 130$0^{\circ}C$ (a0=7.5468$\AA$) is nearly close to the value of stoichiometric mullite (71.8wt% Al2O3, a0=7.5456$\AA$). The sintering behavior, microstructure, flexural strength and fracture toughness of the mullite and mullite-15v/o ZrO2 composites have been studied. The mullite-15v/o ZrO2(+3m/o Y2O3) ceramics with relative densities of 96% were obtained when sintered at 1$600^{\circ}C$. The flexural strength and fractrue toughness of the composites sintered at 1$600^{\circ}C$(calcination temperature of mullite powders ; 125$0^{\circ}C$) had maximum values of 307MPa and 2.50MPa.m1/2, respectively. The fracture toughness improvement in the mullite-ZrO2 cmoposite is assumed to be resulted from the combined effect of the stress-induced phase transformation of tetragonal ZrO2 and the crack deflection due to microcracking by the monoclinic ZrO2 formation.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권6호
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• pp.244-249
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• 2006

본 연구에서는 새로운 나노 분말 제조방법 중의 하나인 정전분무 열분해법을 이용하여 칼슘 포스페이트 나노분말을 제조하였다. 정전 분무된 분말은 공기 중에서 $400^{\circ}C$로 30분간 열처리하여 고상화하였다. 결정화된 분말의 하이드록시 아파타이트 형성능력을 평가하기 위하여 Eagle's minimum essential medium solution(MEM)을 사용하였으며, MEM 용액에 침전된 후의 분말의 특성평가를 위하여 X-선 회절 분석법, 전계 방사 주사형 전자 현미경, 에너지 분산 X-선 분광계 및 퓨리에 변환 적외선 분광계를 사용하여 분석을 행하였다. 비정질 구조를 가진 나노 분말은 MEM 용액에 15일 침전 후, 분말의 표면에 유도된 하이드록시 아파타이트 결정을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.286-287
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• 2006

Barium titanate ($BaTiO_3$) glycolate particles were synthesized at temperature as low as $100^{\circ}C$ through glycothermal reaction by using $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$ and amorphous titanium hydrous gel as precursors and ethylene glycol as solvent. The particle size and morphology of $BaTiO_3$ glycolate powders can be controlled by varying the reaction conditions such as the reaction temperature and Ba:Ti molar ratio of starting precursors. After glycothermal treatment at $220^{\circ}C$ for 24 h in 1.25:1(Ba:Ti), the average particle size of the $BaTiO_3$ glycolate powder was about 200-400 nm and low agglomeration. $BaTiO_3$ powders were formed by heat-treating the glycolate powder in air at $500-1000^{\circ}C$. As a result, the size of $BaTiO_3$ crystallites changed from around 50-300 nm. It is also demonstrated that the size and shape of $BaTiO_3$ particles investigated as a function of calcination temperature. The $BaTiO_3$ particles obtained from optimum synthesis condition were pressed, sintered and measured for the dielectric property. The $BaTiO_3$ ceramics sintered at $1250^{\circ}C$ for 2 h had 98 % of theoretical density. The ceramics have an average grain size of about $1\;{\mu}m$ and displays the high dielectric constant (~3100) and low dielectric loss (<0.1) at room temperature.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.411-417
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• 2013

리튬 2차전지 음전극 활물질로 사용하기 위해, 실리콘(Si) 나노입자(평균입경 100 nm, 0~50 wt%)와 흑연 분말(평균입경 $15{\mu}m$)을 사용하여 볼밀링법으로 흑연-실리콘 복합체 분말을 제조하고 그 전기화학적 특성을 조사하였다. 실리콘 함량이 증가할수록 흑연은 볼밀링에 의해 입경이 작아지고 무정형 특성을 보이는 반면, 실리콘 입자는 나노결정성의 변화 없이 무정형 흑연 내에 싸여진 형태로 유지되었다. 저속 사이클릭 볼타메트리 특성상 0.2~0.35 V와 0.55~0.6 V에서 각각 흑연과 실리콘의 전형적 산화피크가 검출되었고 가역성도 우수(첫 사이클 제외)한 반면, 고속 거동에서는 사이클 반복에 따른 비가역성이 현저하게 나타났다. 또한 충방전 초기에는 큰 비가역 용량이 나타나지만 사이클 경과에 따라 감소하였으며, 특히 실리콘을 20 wt% 정도 포함하는 복합체가 50 사이클에서 약 485 mAh $g^{-1}$의 포화된 방전용량을 나타내었다. 이것은 실리콘을 싸고 있는 흑연의 무정형 상이 실리콘-리튬의 합금/탈합금에 따른 체적 변화를 안정적으로 완충할 수 있는 모폴로지가 재료의 적정 조성(흑연:실리콘=8:2 w/w)에 의해 형성되었기 때문이다.

• 광물과 암석
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• 제36권3호
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• pp.213-220
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• 2023

본 연구에서는 고압 환경에서 합성된 결정 입자의 크기에 원시료(starting materials)의 상(phase)이 미치는 영향을 확인했다. 상이 다른 두 가지 원시료인 비정질 시료와 나노파우더 시료를 이용해 알루미늄이 부화된 고압의 환원환경에서 삼원계 시스템인 브리지마나이트-페리클레이스-칼슘 페라이트(calcium ferrite)상의 MgAl₂O₄을 합성했다. 시료는 40 GPa 2000 K의 압력온도 조건에서 20 시간 동안 가열하여 합성했다. 합성된 시료는 비정질 시료를 이용한 경우 입자 크기가 50-200 nm였으며, 나노파우더를 이용한 경우 ~500 nm로 나타났다. 이러한 차이는 1) 시료가 합성된 2000 K의 온도가 낮아 비정질 시료의 경우 결정 성장보다 결정핵 성장이 더 우세하게 나타났거나 2) 시료에 존재할 수 있는 산화 환원반응 상태의 차이로 생각된다. 추후 다원계 시스템에 대한 고압 실험을 수행할 때 비정질 시료보다 나노파우더를 원시료로 이용하는 것이 결정 성장에서 더 유리할 것으로 생각된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.96-96
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• 2003

비정질 합금은 기존 결정질 합금에서는 얻을 수 없는 독특한 물리적, 화학적, 기계적, 전자기적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 비정질을 형성하기 위해서는 매우 큰 냉각속도가 필요하므로 제조 가능한 비정질 합금은 분말, ribbon, 박판 형태로 제한되어 있다. 최근 비정질 분말 제조 및 벌크 비정 질에 관한 연구는 많은 발전을 보아 왔지만, 아직도 고청정 비정질 합금 분말의 제조와 대량 생산화 관해서는 많은 연구가 요구된다. 본 연구에서는 고청정 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn)계 벌크 비정질 분말을 가스분무법으로 제조하였다. 제조된 합금 분말은 각 입도 별로 구분하여, XRD 분석을 통하여 비정질 형성 가능 입도을 분석하였다. 분말의 외형은 SEM으로 분석하였으며, 미세구조는 TEM을 사용하였다. 열적특성은 DSC 분석으로 조사하였다. 또한 제조한 비정질 분말의 미세구조와 비교하기 위하여 Tg와 Tx 온도범위에서 열처리 한 분말의 미세구조를 분석하였다. XRD 분석 결과, 가스분무법으로 제조된 Ni-Zr-Ti-Si-(Sn) 분말 중에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말은 비정질상을 가졌으며, 75$\mu\textrm{m}$ 이상의 분말은 결정질 또는 비정질의 혼합 상으로 구성되었다. 비정질 분말 회수율은 약 60% 이상이었다. 미세 TEM 분석에서 75$\mu\textrm{m}$ 이하 분말은 전형적인 비정질 Halo 형상을 보였으며, 결정질이 혼합된 분말은 비정질 기지상에 결정질 응고 수지상 조직이 혼합되어 있음을 확인하였다.