• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.991-997
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• 2003

SiC세라믹스의 열전변환물성에 미치는 A1$_4$C$_3$ 첨가효과에 대해 연구하였다. $\alpha$-SiC 분말에 A1$_4$C$_3$를 첨가하여 Ar분위기 2100∼220$0^{\circ}C$에서 3시간 소결하여 상대밀도 47∼59%인 다공질 SiC세라믹스를 제조하였다. X-선 회절분석 및 주사형 전자현미경으로 소결체의 상조성과 미세구조를 분석하였으며, A1$_4$C$_3$ 첨가에 의해 6H에서 4H로의 상전이 발생을 관찰할 수 있었다. 전기전도도와 Seebeck 계수를 Ar 분위기 550∼95$0^{\circ}C$에서 측정하였다. 무첨가 시료의 경우 출발원료중에 함유된 p형 불순물(Al, Fe)에 의해 Seebeck 계수가 정(+)의 값을 나타내었으며, 소결온도가 증가함에 따라 전기전도도가 증가하였다. A1$_4$C$_3$ 첨가 시료의 전기전도도는 상전이 및 캐리어농도 증가에 의해 무첨가 시료보다 높았으며, 또 Seebeck 계수도 크게 나타났다. 시료의 밀도, 첨가량 및 소결조건이 열전변환물성에 크게 기여하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권11호
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• pp.701-706
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• 2008

High frequency dielectric ceramics have potential for applications in mobile and satellite communications systems at frequencies higher than 10GHz. The Ba$(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ ceramics are known to have a high quality factor, a small temperature coefficient of the resonance frequency and a high dielectric constant. On the other hands, sintering at high temperature for extended time is required to obtain the ordered structure for high quality factor. In this study, the microwave dielectric properties of $ZrO_2$ and NiO-added Ba$(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ ceramics prepared by solid-state reaction have been investigated. Adding $ZrO_2$ and NiO could effectively promote the densification even the case of decreasing the sintering time. At the surface of samples, secondary phase of Ba-Ta compounds was formed possibly due to the evaporation of ZnO, however, the interior of the samples remained as pure Ba$(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$. The samples sintered at $1600^{\circ}C$ for 2h exhibited 1:2 ordering of Zn and Ta cations. Excellent microwave dielectric properties of $Q{\cdot}f$(>96,000 GHz) and ${\varepsilon}_r$=30 has been obtained.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권11호
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• pp.797-803
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• 2004

마이크로파 가열장치를 이용하여 마이크로파 조사에 따른 SiC와 MO$_2$ 시료에 대한 발열실험을 수행하였고, 이 실험에서 얻은 발열특성 결과들을 고려하여 $UO_2$+5wt% CeO$_2$ 성형체에 대한 산화소결 실험을 수행하였다. 그리고 마이크로파와 전기로에서 각각 소결된 MO$_2$ 소결체의 특성변화를 비교분석하였다 마이크로파 조사에 따른 MO$_2$시료의 발열온도는 입력전력의 증가에 따라서 급속히 증가하였으며, 출력전력은 주로 보조가열재인 SiC와 MO$_2$ 시료가 마이크로파와 반응하는 정도에 따라서 변하였다. 마이크로파에 의하여 소결된 소결체의 밀도는 전기로에서 동일한 조건으로 소결된 소결체의 밀도보다 약 2% T.D. 낮았다. 소결체의 미세조직은 전기로에서 제조된 소결조직에 비하여 마이크로파에 의해 제조된 소결체의 기공분포가 불규칙적이었으나, 평균결정립 크기는 크게 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1128-1132
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• 2002

MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 비휘발성 기억소자용 $ReMnO_3$(Re:Y, Ho, Er) 박막을 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD)으로 증착하였다. $ReMnO_3$ 박막을 Si(100) 기판 위에 700${\circ}C$-2시간 증착 시켜 결정화를 위해 대기 중에서 900${\circ}C$-1시간 열처리 시 육방정계(hexagonal) 단일상의 $ReMnO_3$ 박막을 형성하였다. 육방정계 단일상 구조에서 $ReMnO_3$ 박막의 강유전 특성은 c-축 배향성에 의존하였으며, c-축 배향성이 우수한 $YMnO_3$ 박막의 잔류 분극(Pr) 값은 105 nC/$cm^2$로 가장 우수하였다. 또한 누설 전류 밀도(leakage current density) 값은 미세구조의 결정립 크기에 의존하였으며, 결정립 크기가 100∼150 nm인 $YMnO_3$ 박막의 누설 전류 밀도 값은 인가전압 0.5 V에서 $10^{-8}$ A/$cm^2$을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.37-45
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• 2003

$BaTiO_3$의 Ba 자리에 Ca, Ti 자리에 Zr을 첨가한 $(B a_{1-x}Ca_x)(Ti_{0.96-y}Zr_{y}Sn_{0.04})O_3$ $(0.15 {\leq} x{\leq}0.20,\; 0.09{\leq}y{\leq}$0.14) 조성에 2차상 형성을 유도하여 복합체를 만든 후 유전 및 소결 특성을 조사하였다. Ca량이 15mol% 이상 첨가됨에 따라 $CaTiO_3$를 주성분으로 하는 2차상이 석출하여 복합체가 형성되었으며, Ca량의 증가에 따라 2차상 분율이 증가하였다. Ca량의 증가는 큐리 온도를 mol%당 $1.7^{\circ}C$ 감소시키며, 저유전율 2차상의 영향으로 Ca량 증가에 따라 최대 유전율은 mol%당 200 감소하였다. Zr 첨가는 큐리온도를 mol%당 $10^{\circ}C$ 감소시키며, 확산형 상전이 현상을 증가시켜 최대 유전율을 217 감소시켰다. 2차상의 증가에 의하여 비정상 입성장이 억제되어 소결밀도, 내전압 특성이 향상되었으며, Zr 첨가에 의하여 커패시턴스의 온도 안정성을 제어하여 EIA 규격을 만족하는 고압, 고유전율 Y5U 콘덴서 조성을 개발하였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권4호
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• pp.312-316
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• 2000

HIP처리가 가스터빈 고정익 등 고온부품에 적용되는 열차폐 코팅층의 접착강도 및 고온특성에 미치는 영향을 조사하였다. 시편은 IN738LC 초합금 표면에 8wt%Y$_2$O$_3$-$ZrO_2$분말을 플라즈마 용사법으로 코팅한 후 $1200^{\circ}C$, 100MPa의 고온, 고압에서 4시간 동안 HIP 처리하여 준비하였다. 실험결과 HIP 처리된 코팅의 경우 미세균열과 기공이 상당량 감소하였으며 EDX분석을 통해 계면에서 원자간 상호확산이 발생한 것을 확인하였다. 이러한 코팅층의 치밀화 및 상호확산으로 인해 HIP처리된 코팅층의 접착강도는 48% 이상 크게 증가하였으며 조직 또한 균질화 되었다. 반면 가열과 냉각이 반복되는 환경에서 코팅층의 내구력은 HIP 처리된 경우가 다소 저하되었다. 이는 코팅과 모재와의 열팽창 차이로 인한 변형을 완화시켜주는 기공과 미세균열이 감소되었기 때문으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권4호
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• pp.381-387
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• 2000

Si3N4/stainless steel 316 joints with Ni buffer layer were fabricated by direct active brazing method (DIB) using Ag-Cu-Ti brazing alloy only and double brazing method (DOB) using Ag-Cu brazing alloy with Si3N4 pretreated with Ag-Cu-Ti brazing alloy. For the joint brazed by DIB method, Ti was segregated at the Si3N4/brazing alloy interface, but was not enough to form a stable joint interface. In addition, large amounts of Ni-Ti inter-metallic compounds were formed in tehbrazing alloy near the joint interface, which could deplete the contents of Ti involved in the interfacial reaction. However, for the joint brazed by DOB method, segregation of Ti at the joint interface were enough to enhance the formation of stable interfacial reaction products such as TiN and Ti-Si-Ni-N-(Cu) multicompounds, which restricted the formation of Ni-Tio inter-metallic compounds in the brazing alloy during brazing with Ni buffer layer. Fracture strength of Si3N4/S.S 316 joints with Ni buffer layer was much improved by using DOB method rather than DIB method. It could be deduced that the differences of fracture strength of the joint with Ni buffer layer depending on brazing process adapted were directly affected by the formation of stable joint interface and the change in microstructure of the brazing alloy near the joint interface. It was found that fracture strength of Si3N4/S.S 316 joints with Ni buffer layer was gradually reduced as the thickness of interface. It was found that fracture strength of Si3N4/S.S 316 joints with Ni buffer layer was gradually reduced as the thickness of Ni buffer layer in the joint was increased from 0.1 mm to 10 mm. It seems to due to the increased residual stress in the joint as the thickness of Ni buffer layer is increased. The maximum fracture strength of Si3N4/S.S 316 joints with Ni buffer layer was 386 MPa, and the fracture of joint was originated at Si3N4/brazing alloy joint interface and propagated into Si3N4 matrix.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.846-850
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• 2002

강유전체 물질인 PMN-PT-BT의 기계적 특성을 향상시키기 위한 Ag와의 복합체 제조를 MgO 졸로 분말 표면을 코팅하여 소결시 Ag의 이동을 제어하는 방법으로 시도하였다. PbO, $Nb_2O_5,\;TiO_2,\;BaCO_3$와 MgO 대신 $Mg(NO_3)_2$을 사용하여 볼밀로 혼합한 후, 건조된 분말을 950$^{\circ}C$/1h 열처리하여, 단일 페로브스카이트 상을 얻었다. 이 분말에 3.0 몰%의 $Ag_2O$을 혼합한 후, 550$^{\circ}C$/1h 열처리로 Ag 입자를 생성시키고, 이 혼합 분말에 1.0wt%의 MgO 졸을 첨가한 다음 550$^{\circ}C$/1h 열처리하여 표면 개질된 분말을 얻었다. 이 분말을 산소 분위기에서 1000$^{\circ}C$/4h 열처리한 소결체는 소결 밀도 7.84/$cm^3$, 실온 유전율 18400, 유전손실 2.4%, 비저항 $0.24{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$의 수한 유전 특성과 굽힘강도 $120.7{\pm}11.26$ MPa와 파괴인성 $0.87{\pm}0.002\;MPam^{1/2}$을 보여 주었다. 결정립의 크기는 ∼4${\mu}m$이며, SEM과 SIMS 분석은 Ag는 ∼1${\mu}m$ 크기로, 과잉의 MgO는 ∼0.5${\mu}m$로 분포되어 있음을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.851-856
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• 2002

산화몰리브덴($MoO_3$)이 첨가된 산화크롬 용사코팅층을 제조하여 산화몰리브덴의 첨가에 따른 고온(450$^{\circ}C$)에서의 플라즈마 용사코팅층에 마찰, 마멸특성을 조사하였다. 마찰, 마멸 특성에 대한 실험을 위하여 왕복동 마멸시험장치를 사용하였다. TEM을 이용하여 코팅층의 미세 구조와 각 상들의 조성을 살펴보았다. 분석 결과에 의하면 산화몰리브덴이 입계로 분산되어 있어 코팅층의 경도와 밀도의 증가가 발생하였다. 마멸시험후 마멸면의 물리적 변화와 화학적 조성의 변화를 SEM와 XPS를 통하여 살펴보았다. 산화몰리브덴이 첨가된 코팅층에서 마찰계수의 감소를 관찰할 수 있었다. 산화몰리브덴이 첨가된 코팅의 마멸된 표면에 마찰, 마멸에 유리한 보호막의 형성이 광범위하게 일어남을 알 수 있었다. 이러한 보호막에 몰리브덴이 산화몰리브덴의 형태로 존재하는 것을 XPS 분석을 통하여 알 수 있었다. 보호막에 산화몰리브덴의 존재가 마찰계수를 감소시키는 것으로 생각된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1588-1590
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• 2004

The composites were fabricated, respectively, using 61vol.% SiC - 39vol.% $TiB_2$ and using 61vol.% SiC 39vol.% WC powders with the liquid forming additives of 12wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$ by pressureless annealing at 1800$^{\circ}C$ for 4 hours. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$, WC were not observed in this microstructure. The result of phase analysis of composites by XRD revealed SiC(6H), $TiB_2$ and YAG($Al_5Y_3O_{12}$) crystal phase on the SiC-$TiB_2$, and SiC(2H), WC and YAG($Al_5Y_3O_{12}$) crystal phase on the SiC-WC composites. ${\beta}{\rightarrow}{\alpha}$-SiC phase transformation was ocurred on the SiC-$TiB_2$, but ${\alpha}{\rightarrow}{\beta}$-SiC reverse transformation was not occurred on the SiC-WC composites. The relative density, the flexural strength showed respectively value of 96.2%, 310.19Mpa in SiC-WC composites. The electrical resistivity of the SiC-$TiB_2$ and the SiC-WC composites is all positive temperature cofficient resistance(PTCR) in the temperature ranges from 25$^{\circ}C$ to 500$^{\circ}C$.