• 한국세라믹학회지
• /
• 제56권6호
• /
• pp.549-557
• /
• 2019

More than two decades of world-wide research efforts have resulted in several classes of potentially important materials. Among them are incipient piezoelectrics, which are especially useful for actuator applications. However, relatively large electric fields are required for activating the large incipient electromechanical strains. So far, many attempts have been made to reduce the required electric field by intentionally inhomogenizing the electric field distribution in the microstructure through core-shell and composite approaches. Here, we show that electric field concentration can be realized simply by adjusting electrode patterns. We have investigated the effect of electrode patterning on the incipient electromechanical strain properties of an exemplarily chosen lead-free relaxor system, revealing that electrode patterning does have a significant role on the strain properties of the given lead-free relaxor system. We believe that this approach would make a new strategy for ones to consider bringing the functional properties of electroceramics beyond their conventional limit.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.377-383
• /
• 2005

Generally, the strength achieved of glass-ceramics is higher as is the fracture toughness, as compared with the original glass. This improvement is due to the microstructure consisting of very small crystals. In this study, Ag-doped $45SiO_2-24CaO-24Na_2O-4P_2O_5$ glasses were irradiated to strengthen by the crystallization using Femto second laser Pulses. Through the UV/VIS spectroscope, XRD, Nano-indenter and SEM etc., heat-treated and irradiation of laser pulses without heat-treated samples were analyzed. Two kinds of samples, heat-treated and laser irradiated without heat-treated samples, showed the peaks in the same wavelength near 360 nm. Especially, samples irradiated by 140 mW laser with XYZ stage having at the rate of 100$\~$l000 $\mu$m/s had the largest absorption peak among them, and heat-treated samples was shown lower absorption range than over 90 mW laser irradiated samples. Moreover, samples irradiated by laser had higher values ($4.4\~4.56{\times}10^{-3}(Pa)$) of elastic modulus which related with strength of glass than values of heat-treated samples and these are 1.2$\~$1 .5 times higher values than them of mother glass.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.99-107
• /
• 2002

임피던스 측정법은 시멘트 페이스트의 수화 진행 시 미세구조의 연속적인 변화를 분석하는데 유용한 수단으로 이용되어 왔다. 본 실험에서는 고로슬래그의 첨가량과 분말도를 달리하여 보통 포틀랜드 시멘트에 첨가한 후 나타나는 페이스트의 초기 수화거동을 임피던스 측정법을 이용하여 관찰하였다. 고로 슬래그가 시멘트에 치환 첨가되면, 수화 초기에는 $R_{t (s+1)}$(고상과 액상에 의한 저항)과 $R_{t(int)}$의 증가폭이 감소하였다. 이것은 고로 슬래그를 포함한 시멘트의 수화가 초기재령에서는 늦게 진행되고 있음을 보여준다. 고로 슬래그의 첨가량이 증가할 수록 $R_{t(s+1)}$이 감소하였으며, 수화 72시간에 출현하는 반원의 직경, $R_{t(int)}$ 역시 고로 슬래그의 첨가량이 증가할 수록 감소하고 있다. 그러나, 첨가된 고로 슬래그의 분말도가 클수록 수화 초기부터 $R_{t(s+1)}$과 $R_{t(int)}$의 수치가 증가하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제29권7호
• /
• pp.511-516
• /
• 1992

In this study, SiC powder and Si powder were used as the raw materials. Mixture was prepared with addition of Al2O3 and Fe2O3 at 0.1~0.5wt% respectively. After this step, the mixture was pressed and nitrided for 30 hrs at 140$0^{\circ}C$ under NH3-N2 atmosphere. Mechanical properties of sintered specimens were investigated from measurement of porosity, bulk density and three point bending test. nitration reaction extent was observed at the change of mass before and after reaction, and the microstructure and the change of $\alpha$-Si3N4 and $\beta$-Si3N4 were observed by XRD and SEM. In the current work, the results are as follows 1. When Fe2O3 added, the nitridation increased with the content of Fe2O3, and the bending strength was increased from 0.1 wt% to 0.3 wt%, and decreased to 0.5 wt%. 2. When Al2O3 added, the nitridation and the bending strength increased little by little with the content of Al2O3 3. The bending strength of the specimen added with Fe2O3 were higher than that with Al2O3. Because the specimens contained Fe2O3 had much more the whisker type crystal of Si3N4 contributing to strength than contained Al2O3.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1083-1089
• /
• 2002

알루미나 세라믹스에 MgO와 $TiO_2$를 각각 단독으로 첨가했을 때의 치밀화와 소결 거동을 수축률-소결 밀도 관계를 통해 비교 조사하였다. MgO가 첨가되었을 때는 소결 전과정을 통해 입성장은 억제되고 치밀화는 촉진되었으나, $TiO_2$가 첨가되었을 때는 입성장은 촉진된 반면 치밀화는 떨어졌다. 또한 입자 크기, 밀도, 수축률등을 통해 수축률-소결 밀도 관계를 구하여 최대 수축률을 나타내는 밀도값(Density of Maximum Shrinkage Rate:${\rho}$J.S.R)을 조사해 보았다. 이때 최대 수축률을 나타내는 밀도값보다 낮은 밀도를 보이는 영역에서는 치밀화가 입성장보다 우세하게 진행되었으며 최대 수축률을 나타내는 밀도값보다 높은 밀도의 영역에서는 입성장이 보다 우세하게 진행되는 것으로 추정하였다. 이때 최대 수축률을 나타내는 밀도값은 $TiO_2$가 첨가된 알루미나 < 순수 알루미나 < MgO가 첨가된 알루미나의 순서로 높은 값을 보였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1103-1107
• /
• 2002

생체재료의 일환으로 사용되고 있는 ${\beta}$-TCP(${\beta}$-Tricalcium Phosphate)를 합성하기 위하여 주원료인 칼슘을 화학약품이 아닌 천연재료인 달걀껍질을 이용하여 실험을 하였고, 이를 인산(phosphoric acid)과 혼합하여 ${\beta}$-TCP를 합성하였다. 본 연구에서는 인산의 혼합 량, 하소온도의 변화 그리고 달걀껍질의 출발물질 상태 등의 변수를 두고 실험을 실시하였다. 실험 변수에 따른 결과는 XRD 분석에 의해 결정상을 관찰하고, SEM에 의해 미세구조를 관찰하여 특성분석을 하였다. $900{\circ}$에서 하소한 달걀껍질을 인산과 함께 습식으로 볼 밀링 한 후, 이를 건조시켜 $900{\circ}$에서 1시간 동안 열처리하여 비교적 좁은 입도분포의 ${\beta}$-TCP 분말을 얻을 수 있었다. 차후 합성된 분말의 소결체를 이용하여, 생체 친화성과 뼈 속으로 대체되는 속도 등을 실험할 예정이다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권12호
• /
• pp.900-906
• /
• 2004

현재까지 개발되어 온 고체산화물 연료전지는 전해질로 사용되는 산소이온전도성 산화물의 저온에서의 낮은 전도도로 인해 그 사용영역이 제한되어 왔으며, 기판재료가 연료가스 확산층으로 사용되어야 한다는 점 때문에 저온작동을 위한 박막화 역시 명확한 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점은 고도의 평활도를 갖는 균일한 나노기공성 기판재를 도입함으로써 해결될 수 있으며, 본 연구에서는 나노기공성 기판에 비정질 금속박막을 증착/산화하는 방안을 제시한다. 초박막형 성공정으로서, 산화 후 산소이온전도성 산화물을 구성하는 합금 타겟을 장착한 DC-magnetron sputter를 사용하여 $20{\sim}200nm$의 기공크기를 갖는 나노기공성 양극산화 알루미나 기판에 비정질 금속합금막을 형성하여 산화/열처리 과정을 거쳐 초박막 산화물 전해질의 제조공정을 실현하였다. 얻어진 박막의 가스투과특성, 입자/입계의 관찰, 상전이에 따른 결정구조/미세구조변화를 관찰하여 초박막 증착 및 전해질의 나노구조제어에 필요한 제반 기본물성데이터를 확보하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.365-370
• /
• 2003

The phase development process of $Ba_2$ $Ti_{9}$ $O_{20}$ ceramics is not clearly known and frequently accompanies second phases which deteriorate dielectric properties. In synthesizing $Ba_2$ $Ti_{9}$ $O_{20}$ ceramics, in order to trace the reaction sequence during conventional solid-state reaction in BaO-Ti $O_2$ system, different barium sources of BaC0$_3$ and BaTi0$_3$ precursor were used as starting materials. From the analysis of XRD patterns, different secondary phases could be identified depending on the barium source used, which might mean that the equilibrium phases in BaO-Ti $O_2$ system are very difficult to be synthesized. Because the BaTi0$_3$ precursor provides short diffusion paths of ions, the system revealed less secondary phases during solid state reaction. In synthesizing BaO-xSm$_2$0$_3$-4.5Ti0$_2$ system using different barium sources, different secondary phases were developed also. Microstructure and dielectric properties were examined and discussed in terms of secondary phase development.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.476-480
• /
• 2004

펄스 do 마그네트론 스퍼터링법에 의해 유리 기판 위에 AZO(Al-doped ZnO) 박막을 제조하여 박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 본 연구를 위해 l.0 at% Al이 도핑 된 ZnO세라믹 타켓을 사용하였다. XRD 분석을 통하여 30KHz의 펄스 주파수가 인가되었을 때 c축 배향성이 가장 우수하게 나타났고, 표면 형상 분석을 통하여 매우 치밀한 박막이 성장되었음을 알 수 있었다. 증착율은 펄스 주파수가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였고, 30KHz의 펼스 주파수가 인가되었을 때 비저항은 8.67${\times}$$10^{-4}$ $\Omega$-cm의 가장 낮은 비저항을 나타내었으며, UV-vis. 투과율 측정결과, 평균 85% 이상의 높은 투과도를 나타내었다. 이러한 낮은 비저항 및 높은 광 투과도로 볼 때 AZO 박막은 투명 전도성 산화물 박막으로의 응용 가능성을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.803-809
• /
• 1991

Microstructure, room temperature resistivity and temperature coefficient of resistance of BaTiO3 ceramics were characterized and measured in this study. The basic composition of the BaTiO3 cremics was formed by adding 0.25 mol% Dy2O3 and 0.07 mol% MnO2 to the BaTiO3 composition. Samples of the BaTiO3 ceramics were prepared by adding various amounts of the TiO2, SiO2 and Al2O3 to the basic composition. An addition of 1 mol% TiO2, 2 mol% SiO2 and 0.5 mol% Al2O3 to the basic composition resulted both the values of the room temperature resistivity and the temperatured coefficient being maxium. Meanwhile, an addition of 1 mol% TiO2 and 1 mol% Al2O3 to the basic composition resulted the value of the room temperature resistivity maxium and the temperature coefficient minimum. The temperature coefficient showed a maximum value as well as a minimum value when the three kinds of the additives were added together to the basic composition of the BaTiO3 ceramics. Maxed phases of BaTi3O7, BaTiSiO5 and BaAl2Si2O8 were present at the grain boundary.