• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.07a
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• pp.989-992
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• 2001

(Ba$\sub$0.6-x/Sr$\sub$0.4/Ca$\sub$x/)TiO$_3$(x=0.10, 0.15, 0.20) specimens were fabricated by the solid state reaction method and then the structural and dielectric properties as a function of the composition ratio and sintering temperature were studied. The BSCT(50/40/10) specimen sintered at 1500$^{\circ}C$ showed the highest average grain size(18.25 ${\mu}$m). The Curie temperature and dielectric constant at room temperature decreased with increasing Ca content. The dielectric constant and dielectric loss of the BSCT(50/40/10) specimen, sintered at 1450$^{\circ}C$, were about 4324 and 0.972% at 1KHz, respectively. Dielectric constant at room temperature decreased with increasing an applied field, tunability of the BSCT(50/40/10) sintered at 1300$^{\circ}C$ was 18%.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.259-279
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• 1996

최근 정보·전자산업의 발전으로 고 신뢰성 전자재료에 대한 수요가 증대되고 있으며 이러한 첨단산업의 기반의 될 신소재 중 전자세라믹스가 차지하는 비중이 그 대부분을 차지하고 있으며 이에 대한 수요와 기대가 점점 커지고 있다. 이러한 전자세라믹스는 유전재료, 자성재료, 압전재료, 도전성 재료 등으로 나뉘게 된다. 어떠한 분류에 들어가든 그 조성은 금속의 산화물 형태가 일반적이며 미세한 분말의 성형체를 소결(sintering) 함으로써 최종제품으로 완성된다. 이러한 전잣라믹스가 최근 요구되는 고 신뢰성, 고 밀도화를 달성하기 위해선 원료 분말 제조단계부터 제어가 필요하다. 원료분말의 균일·균질성과 그 입도는 소결특성 뿐만아니라 전기적 특성에도 큰 영향을 미치기 때문이다. 세라믹스의 분말제조 방법 중 일반적으로 사용되는 방법으로는 고상 산화물을 혼합하여 하소(calcination)한 후 분쇄하는 '고상합성법'과 금속의 염 또는 alkoxide 용액을 이용하여 화학적으로 제조하는 '습식 화학적 합성법'이 있다. 고상합성법은 합성온도가 높고 기계적 분쇄와 혼합에 의존하므로 균일·균질성이 떨어지고 분말크기를 1㎛ 이하로 만들기 힘들다. 반면에 습식화학적 합성법은 기계적인 분쇄와 혼합에선 얻을 수 없는 원자 혹은 분자단위의 균일한 혼합과 submicron 이하의 미세한 분말을 얻을 수 있다. 따라서 이러한 습식 화학적 합성으로 얻은 분말을 사용하면 미세한 입자의 특성으로 인해 소결온도를 낮출 수 있으며 균일한 미세구조와 균질한 조성을 갖게되어 기계적·전기적 물성증진도 가져올 수 있게 된다. 습식 화학적 분말합성법은 전술하였듯이 alkoxide의 가수분해를 이용하는 sol-gel 법과 금속의 염(salt) 용액을 이용하여, 화학적으로 화합물 침전을 얻거나 또는 공침전물(coprecipitate) 형태의 분말을 얻는, 침전법으로 나뉠 수 있다. 침전법의 근본원리는 pH 및 pCO3 등에 따른 이온종의 용해도 차이를 이용하는 것으로써 각 이온종에 따른 solubility product(ksp)를 이용하여 설명된다. 본 연구에서는 침전법을 사용한 Ba-, Pb-계 전자세라믹스의 분말합성에 대한 이론적 고찰과 공정개발 및 실험을 통한 물성증진 효과에 대해 알아보았다. 본 실험상의 전자세라믹스 조성은 강유전체, 세라믹반도체, 압효과에 대해 알아보았다. 본 실험상의 전자세라믹스 조성은 강유전체, 세라믹 반도체, 압전재료로 널리 사용되는 BaTiO3, PZT(PbZrO3-PbTiO3)와 수직 자기기록매체로 큰 가능성이 있으며 hard ferrite로 널리쓰이는 Ba-feerite(BaFe12O19)로써 수산화물 형태의 침전에 대한 기구(mechanism)와 물성에 대해 살펴보았다. 이러한 침전법에 의한 분말합성 과정에는 소결체의 물성에 영향을 미치는 pH 조절제나 원료에서 혼입될 수 있는 Na+, K+, Cl-, SO4- 등의 제거(washing 혹은 filtering)가 필수적이다. 그러나 침전법에서 얻게 되는 분말은 매우 미세하여 colloid를 형성하게 되며, 이러한 colloid 상태의 미세한 침전입자가 filtering media에 끼이게 되어 견고하면서도 상당한 부피를 가지는 filter cake을 형성하기 때문에 filtering에 많은 시간과 다량의 filtering agent (본 실험의 경우엔 증류수)가 필요하게 된다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 colloid 상태의 침전물을 얼렸다 녹이는 freezing process를 개발, 적용하여 그 원리 및 효과, 그로인한 분말형태를 관찰하여 보았다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.29 no.4
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• pp.233-240
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• 2019

This study analyzes the mechanical properties, including the attrition rate, of $50{\mu}m$ size yttria-stabilized zirconia (YSZ) beads with different microstructures and high-energy milling conditions. The yttria distribution in the grain and grain-boundary of the fully sintered beads relates closely to Vickers hardness and the attrition rate of the YSZ beads. Grain size, fractured surfaces, and yttrium distribution are analyzed by electronic microscopes. For standardization and a reliable comparison of the attrition rate of zirconia beads with different conditions, Zr content in milled ceramic powder is analyzed and calculated by X-ray Fluorescence Spectrometer(XRF) instead of directly measuring the weight change of milled YSZ beads. The beads with small grain sizes sintered at lower temperature exhibit a higher Vickers hardness and lower attrition rate. The attrition rate of $50{\mu}m$ YSZ beads is measured and compared with the various materials properties of ceramic powders used for high-energy milling. The attrition rate of beads appears to be closely related to the Vickers hardness of ceramic materials used for milling, and demonstrates more than a 10 times higher attrition rate with Alumina(Hv ~1650) powder than $BaTiO_3$ powder (Hv ~315).

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.5
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• pp.454-460
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• 1993

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.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.22 no.12
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• pp.658-663
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• 2012

The electrical properties of a laminated SMD type PTC thermistor for microcircuit protection were investigated as a function of polymer blowing agent addition. Green ceramics for multilayered $BaTiO_3$-based PTCRs were formed by doctor blade method of barium titanate powders; we successfully laminated the sintered ceramic chips to obtain 10 layer chip PTCRs with PTC effect. The sintered density increases with increasing sintering temperature. The electrical properties of the sintered samples were strongly dependent on the calcination and addition of a polymer blowing agent. When $BaTiO_3$ powders containing 0.2 mol% of $Y_2O_3$ were calcined at $1000^{\circ}C$ for 2 hrs, the resistivity jump was of 1-2 orders of magnitude. The resistivity at room temperature increases according to the polymer blowing agent addition. Also, the sample using the calcined powder showed a lower resistivity than that of the sample prepared using powders without calcinations. With an increase in the OBSH, the magnitude of the resistivity jumped as a function of the temperature increase. The resistivity of the sintered bodies after the addition of 0.5 wt% polymer blowing agent at $1290^{\circ}C$ for 2 h was shown to be about $8.5{\Omega}{\cdot}cm$; the jump order of the sintered bodies was shown to be on the order of $10^2$.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.7
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• pp.639-642
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• 2001

전형적인 비저항-온도 특성을 갖는 BaTiO$_3$계 PTC 세라믹을 일반적인 세라믹 공정을 이용하여 제조하였고, 결정립계면에 형성된 전위장벽의 높이를 구하였다. ZnO 바리스터의 전위장벽을 구하기 위해 이용되었던 커패시턴스-전압 관계식과는 다른 새로운 관계식을 제안하였고, 기존의 비저항-온도 관계식을 다소 변경한 관계식을 이용하여 전위장벽을 구하였다. 두 관계식으로부터 구한 전위장벽의 높이는 매우 유사한 값을 보이고 있으며 타 연구자들에 의해 보고된 값과도 잘 일치하고 있다. 비저항-온도 관계식과 커패시턴스-전압 관계식을 이용하여 130-18$0^{\circ}C$ 구간에서 구한 전위장벽의 크기는 각각 0.41-0.76V와 0.36-0.80V이었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1998.06a
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• pp.177-181
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• 1998

In this paper, we used the $BaTiO_3$ system ceramics with high temperature stability for high voltage devision, and rosen type-piezoelectric transformer for high voltage measurement. when Line-high voltage is 13,20O[V], Input voltage of piezoelectric transformer type-actuator is about 390CV1, and output voltage of it is 26.5FVI on the no-load. And also, temperature stability from >$-25^{\circ}C$ to >$50^{\circ}C$ is less than ${\pm}4.45%$

• Korean Journal of Materials Research
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• v.13 no.4
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• pp.259-265
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• 2003

For the aim of thin microwave absorbers used in mobile telecommunication frequency band, this study proposed a high permittivity dielectrics(λ/4 spacer) coated with ITO thin films of 377 $\Omega$/sq(impedance transformer). High frequency dielectric properties of ferroelectric ceramics, electrical properties of ITO thin films and microwave absorbing properties of ITO/dielectrics were investigated. Ferroelectric materials including $BaTiO_3$(BT), 0.9Pb($Mg_{1}$3/Nb$_{2}$3/)$O_3$-0.1 $PbTiO_3$(PMN-PT), 0.8 Pb (Mg$_{1}$3/$Nb_{2}$3/)$O_3$-0.2 Pb($Zn_{1}$3$_Nb{2}$3/)$O_3$(PMN-PZN) were prepared by ceramic processing for high permittivity dielectrics,. The ferroelectric materials show high dielectric constant and dielectric loss in the microwave frequency range. The microwave absorbance (at 2 ㎓) of BT, 0.9PMN-0.1PT, and 0.8PMN-0.2PZN were found to be 60%(at a thickness of 3.5 mm), 20% (2.5 mm), and 30% (2.5 mm), respectively. By coating the ITO thin films on the ferroelectric substrates with λ/4 thickness, the microwave absorbance is greatly improved. Particularly, when the surface resistance of ITO films is closed of 377 $\Omega$/sq, the reflection loss is reduced to -20 ㏈(99% absorbance). This is attributed to the wave impedance matching controlled by ITO thin films at a given thickness of high permittivity dielectrics of λ/4 (3.5 mm for BT, 2.5 mm for PMN-PT and PMN-PZN at 2 ㎓). It is, therefore, successfully proposed that the ITO/ferroelectric materials with controlled surface resistance and high dielectric constant can be useful as a thin microwave absorbers in mobile telecommunication frequency band.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.13 no.1 s.38
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• pp.31-35
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• 2006

This paper is studied on a protective control system for electrical fire used electrical characteristics of SCR and multilayer-type PTC thermistor. The PTC thermistor has characteristic or positive resistivity temperature coefficient according to the temperature variation, which is construction of a regular square and cube demarcation with $BaTiO_{3_}$Ceramics of positive temperature coefficient. Also PTC shows the phenomenon which is rapidly increased in the resistivity if the temperature is increased over Curie temperature point. This paper is proposed on a protective control system used multilayer-type PTC which is protected from electrical fire due to electric short circuit faults or overload faults. Some experimental results of the proposed apparatus is confirmed to the validity of the analytical results.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.15 no.1
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• pp.51-58
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• 2008

This paper is studied on a prevention system for electrical fire and electrical faults by using electrical temperature characteristic of PTC thermistor. The PTC thermistor has characteristic of positive resistivity temperature coefficient according to the temperature variation, which is construction of a regular square and cube demarcation with $BaTiO_3$ ceramics of positive temperature coefficient. Also PTC shows the phenomenon which is rapidly increased in the resistivity if the temperature is increased over Curie temperature point. This paper is proposed on a protective control system used with temperature sensor of PTC thermistor. The proposed prevention system will prevent electrical fires due to electric short circuit faults or overload faults. And the prevention system will solve the problems that circuit breakers to be commonly used at existing are happened frequently electrical fires and electrical disasters due to incapable operation, weak reliability and low speed response. Some experimental results of the proposed apparatus are confirmed to the validity of the analytical results.