• Steel and Composite Structures
• /
• 제49권4호
• /
• pp.431-440
• /
• 2023

The functionally graded (FG) porous plates are usually characterized by the non-symmetric elastic modulus distribution through the thickness so that the plate neutral surface does not coincide with the mid-surface. Nevertheless, the conventional analysis models were mostly based on the plate mid-surface so that the accuracy of resulting numerical results is questionable. In this context, this paper presents the neutral surface-based static and free vibration analysis of FG porous plates and investigates the differences between the mid- and neutral surface-based analysis models. The neutral surface-based numerical method is formulated using the (3,3,2) hierarchical model and approximated by the last introduced natural element method (NEM). The volume fractions of metal and ceramic are expressed by the power-law function and the cosine-type porosity distributions are considered. The proposed numerical method is demonstrated through the benchmark experiment, and the differences between two analysis models are parametrically investigated with respect to the thickness-wise material and porosity distributions. It is found from the numerical results that the difference cannot be negligible when the material and porosity distributions are remarkably biased in the thickness direction.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.502-508
• /
• 2023

With the increasing demand for electronic products, the amount of multilayer ceramic capacitor (MLCC) waste has also increased. Recycling technology has recently gained attention because it can simultaneously address raw material supply and waste disposal issues. However, research on recovering valuable metals from MLCCs and converting the recovered metals into high-value-added materials remains insufficient. Herein, we describe an electrospinning (E-spinning) process to recover nickel from MLCCs and modulate the morphology of the recovered nickel oxide particles. The nickel oxalate powder was recovered using organic acid leaching and precipitation. Nickel oxide nanoparticles were prepared via heat treatment and ultrasonic milling. A mixture of nickel oxide particles and polyvinylpyrrolidone (PVP) was used as the E-spinning solution. A PVP/NiO nanowire composite was fabricated via E-spinning, and a nickel oxide nanowire with a network structure was manufactured through calcination. The nanowire diameters and morphologies are discussed based on the nickel oxide content in the E-spinning solution.

• The Korean Journal of Ceramics
• /
• 제6권2호
• /
• pp.100-102
• /
• 2000

Co fine particles were dispersed in Au metal and $AlO_x$ amorphous matrices by vacuum evaporation and rf-sputtering, respectively, thus forming granular composite films having chemical compositions of $Co_{0.59}-Au_{0.41}$ and $Co_{0.52}/(AlO_x$)_{0.48}$. The films were annealed at 200~$500^{\circ}C$ to increase the size of the Co particles, from 30$\AA$ to 180$\AA$ in the Au matrix and 40$\AA$ to 180$\AA$ in the $AlO_x$ matrix, as revealed by X-ray diffraction analysis. The Co metal in as-deposited films have saturation magnetization equivalent to that of bulk Co, which is unchanged by the annealing, showing that the Co metal is not oxidized by the annealing. Magneto-optical Kerr rotation measured at $\lambda$=400-900nm for the $Co_{0.59}-Au_{0.41}$ film as deposited is larger than that calculated for the composition. The rotation increases as the film is annealed at $200^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$, approaching to that of bulk Co. The Kerr rotation for the $Co_{0.52}-(AlO_x)_{0.48}$ film as deposited is smaller than that calculated for the composition based on Bruggeman effective medium theory. However, the rotation increases much, exceeding the rotation of the bulk Co as annealed at $300^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$. As a possible origin of the marked magneto-optical enhancement a weak localization of light in granular structure is suggested.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제1권4호
• /
• pp.202-208
• /
• 2001

In Recent results suggested that doping $Ta_2O_5$ with a small amount of $TiO_2$ using standard ceramic processing techniques can increase the dielectric constant of $Ta_2O_5$ significantly. In this paper, this concept is studied using RTCVD (Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition). Ti-doped $Ta_2O_5$ films are deposited using $TaC_{12}H_{30}O_5N$, $C_8H_{24}N_4Ti$, and $O_2$ on both Si and $NH_3$-nitrided Si substrates. An $NH_3$-based interface layer at the Si surface is used to prevent interfacial oxidation during the CVD process and post deposition annealing is performed in $H_2/O_2$ ambient to improve film quality and reduce leakage current. A sputtered TiN layer is used as a diffusion barrier between the Al gate electrode and the $TaTi_xO_y$ dielectric. XPS analyses confirm the formation of a ($Ta_2O_5)_{1-x}(TiO_2)_x$ composite oxide. A high quality $TaTi_xO_y$ gate stack with EOT (Equivalent Oxide Thickness) of $7{\AA}$ and leakage current $Jg=O.5A/textrm{cm}^2$ @ Vg=-1.0V has been achieved. We have also succeeded in forming a $TaTi_x/O_y$ composite oxide by rapid thermal oxidation of the as-deposited CVD TaTi films. The electrical properties and Jg-EOT characteristics of these composite oxides are remarkably similar to that of RTCVD $Ta_2O_5, suggesting that the dielectric constant of $Ta_2O_5$ is not affected by the addition of $TiO_2$.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제49권2호
• /
• pp.1-8
• /
• 2012

단사정 구조의 순수 $ZrO_2$ 또는 5.35wt%의 $Y_2O_3$를 첨가한 정방정 구조의 $Y_2O_3(Y-TZP)$를 $Al_2O_3$에 첨가하여 그 기계적 특성 및 열충격 저항성을 연구하였다. $ZrO_2(m)$와 Y-TZP의 첨가량이 커짐에 따라 $Al_2O_3$의 소결 밀도가 증가하였다. 또한 Y-TZP의 첨가량이 증가함에 따라 비커스 경도도 증가하였고 첨가량 20wt%에서 최고값을 나타내었다. 시편의 경도는 소결 밀도에 의존함을 알 수 있었다. $ZrO_2(m)$나 Y-TZP 첨가량의 증가는 파괴인성을 향상시키는 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과로 $Al_2O_3$의 경도는 $ZrO_2$의 transformation toughening 뿐 아니라 미세균열 강화에서도 얻어짐을 알 수 있었다. 단사정 구조의 순수 $ZrO_2$의 첨가는 $Al_2O_3-ZrO_2$의 열 충격 저항성을 향상시켰다. 결정입도는 $ZrO_2$의 첨가량이 증가함에 따라 커진다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제47권3호
• /
• pp.342-347
• /
• 2009

연구 목적: 제2급 와동에서 nanofilled 레진 충전 시 기구 조작 방향에 따라 변연 누출 가능성이 있다. 따라서 기구 조작에 따른 변연 누출을 줄이고자 인접면변연에 flowable 레진의 사용 유무에 따라 반복 하중 전후에 미세 변연 누출의 차이를 보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 건전한 상태의 24개의 발치 된 치아를 제2급 와동으로 형성한 뒤 그룹F는 nanofilled 레진으로 충전 시 flowable 레진을 liner로 사용하였고, 그룹 NF는 nanofilled 레진으로만 충전 하였다. 300N의 하중으로 $10^4$, $10^5$, $10^6$번의 반복하중을 가했다. 반복하중 전후로 모든 시편에서 전체 미세 변연 누출 길이 (T), 축면 미세 변연 누출 길이 (A), 치은 미세 변연 누출 길이 (G), 협측 미세 변연 누출 길이 (B), 설측 미세 변연 누출 길이 (L)를 측정하여, 각변연누출비율을 비교하였다. 통계는 Mann-Whitney test와 Wilcoxon signed ranks test로 하였다. 결과: 하중 전에 그룹F의 전체 미세 변연 누출 백분율은 0.6%이고 그룹 NF는 5.6%이며, 하중 후에는 그룹 F는 13.0%이고 그룹 NF는 36.3%로 그룹 NF에서 미세 변연 누출이 컸고, 반복 하중 횟수가 증가할수록 더욱 커졌으며, 부위상으로는 치은 변연의 미세 변연 누출이 컸다. 통계적 분석 결과 그룹NF의반복횟수별 하중 전후 비교에서 경계성으로 유의한 차이를 보였다. 결론: 제2급 와동에서 nanofilled 레진 충전 시 인접면 변연에 flowable 레진을 liner로 사용할 경우 반복 하중 전후에 미세 변연 누출의 감소에 영향을 주었다. 그리고 liner로 사용된 flowable 레진은 300 N의 반복 하중에서도 견딜 수 있었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.315-321
• /
• 1999

금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.263-271
• /
• 2015

기존의 내알칼리 유리섬유는 복합재료의 보강섬유로 가장 널리 사용되고 있는 일반적인 E-glass fiber보다 우수한 내화학 특성을 갖고 있으나 용융유리의 점도가 너무 높아 섬유화가 어려운 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 지르코니아 함량이 상용 제품에 비해 낮은 범위에서 지르코니아 함량별로 내알칼리유리섬유를 제조하고 이들의 특성을 E-glass 섬유와 비교하였다. 지르코니아의 함량을 0.5~16 wt%까지 변화시키면서 제조한 각각의 배치원료를 $1600^{\circ}C$에서 2시간 용융하여 투명하고 맑은 유리를 얻을 수 있었다. 이들 유리는 약 90 %의 높은 가시광 투과율을 나타내었고, 열적특성에서 $703{\sim}887^{\circ}C$의 연화점을 나타내었으며, 지르코니아의 함량이 증가함에 따라 연화점이 상승하는 경향을 나타내었다. 지르코니아 함량이 4 wt%인 조성을 E-glass 조성과 비교한 결과, 연화점에서는 $-94^{\circ}C$의 차이를, 고온점도에 있어서는 log3 온도가 $+68^{\circ}C$, log5 온도가 $-13^{\circ}C$의 차이를 나타내었다. 내알칼리 유리섬유를 알칼리용액에 48시간 및 72시간 침적 후 SEM을 통해 섬유의 내침식성이 양호함을 확인할 수 있었고, 인장강도도 일반 E-glass 섬유에 비해 48시간에서 1.7배와 72시간에서 2.2배의 높은 값을 나타냄을 알 수 있었다. 결론적으로 이러한 내알칼리 유리섬유는 쉬운 제조조건과 낮은 지르코니아 함량에도 불구하고 좋은 특성 때문에 일반적인 내알칼리 유리섬유로서 널리 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제54권3호
• /
• pp.193-202
• /
• 2016

목적: 본 연구에서는 치과용 CAD-CAM (computer aided design-computer aided manufacturing) hybrid 수복재료인 LAVA Ultimate와 VITA ENAMIC을 광중합 복합레진을 사용하여 수리할 때 표면처리방법(grinding, air abrasion with aluminum oxide, HF acid)과 접착재료(Adper Single Bond 2, Single Bond Universal)의 종류가 두 재료 사이의 전단결합강도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: LAVA Ultimate와 VITA ENAMIC 시편을 30일간 $37^{\circ}C$의 인공타액(Xerova solution)에 보관하여 시효처리를 실시한 후 각각 SiC paper grinding한 것, grinding 후 air abrasion처리를 추가한 것, grinding 후 HF 처리한 것으로 분류하고 각각 no bonding, Adper Single Bond 2, 또는, Single Bond Universal 도포로 세분하여 9개의 group, 총 18개의 subgroup으로 나누어 실험을 실시하였다(N=10). HF 처리group에서는 도재시편을 대조군으로 추가하였다(N=10). 표면 처리 후 광중합 복합레진(Filtek Z250)을 각각의 시편에 부착하고 이를 1주일간 실온의 물에 침적시켰고 이후 전단결합강도를 측정하고 파절양상 및 표면처리 효과를 SEM으로 확인하였다. One-way ANOVA를 이용하여 group 간의 유의성을 분석하였고 사후 분석으로 Scheffe test를 실시하였다(${\alpha}=.05$). 결과: 실험 결과 접착재료 처리를 한 group들이 접착재료 처리를 하지 않은 group에 비해 모든 표면처리에서 더 높은 전단결합력을 나타내었으며, 표면처리만 시행한 group에서는 aluminum oxide air abrasion이 전단결합력의 증가에 약간의 영향을 미치는 것으로 나타났으나 통계적 유의성은 보이지 않았다. 결론: LAVA Ultimate와 VITA ENAMIC의 두 재료를 광중합 복합레진을 이용하여 수리를 실시할 경우 각각의 재료에 적합한 표면처리방법과 접착재료의 선택에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다. 특히 LAVA Ultimate의 경우 접착재료의 사용은 추천된다고 사료되었다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.275-282
• /
• 2008

본 연구는 포세린 표면에 $CO_2$ 레이저를 조사하여 세라믹 브라켓을 부착 후 전단결합강도를 측정하고, 산부식처리 및 샌드블라스트 등의 일반적인 방법을 시행하여 그 결과를 비교 분석하여 레이저 표면처리의 효과를 연구하고자 시행되었다. 90개의 포세린($8\;{\times}\;8\;{\times}\;4\;mm$) 시편을 제작하여 각각 10개씩 9개군으로 나누었다. 대조군(C)으로 아무런 표면처리를 하지 않은 글레이즈 표면을 사용하였으며, 실험군은 인산 처리군(OFA), 인산과 silane 처리군(OFA + S), 샌드블라스팅 처리군(SB), 샌드블라스팅과 silane 처리군(SB + S), 레이저 처리군(L), 레이저와 silane 처리군(L + S), 불산 처리군(HFA), 불산과 silane 처리군(HFA + S)으로 분류하였다. 만능시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하고 그 파절양상을 비교 분석한 결과 불산과 silane을 동시에 처리한 군에서 가장 높은 값($13.92\;{\pm}\;1.92\;MPa$)을 보였으며, 측정값은 SB + S ($10.16\;{\pm}\;1.27\;MPa$), HFA (10.09\;{\pm}\;1.07\;MPa$), L + S ($8.25\;{\pm}\;1.24\;MPa$), L ($7.86\;{\pm}\;0.96\;MPa$), OFA + S ($7.22\;{\pm}\;1.09\;MPa$), SB ($3.41\;{\pm}\;0.37\;MPa$), OFA ($2.81\;{\pm}\;0.37\;MPa$), 대조군($2.46\;{\pm}\;1.36\;MPa$) 순이었다. 브라켓 부착 시 치과용 레이저를 이용한 포세린의 표면처리 결과 전단결합강도의 값은 임상적으로 받아들여질 만한 수치를 보였으며 레이저와 silane을 동시에 처리한 군과는 통계적으로 유의할 만한 차이를 보이지 않았다(p > 0.05). 이상의 연구결과는 포세린 표면에 세라믹 브라켓 부착 시 2-watt의 $CO_2$ 레이저를 사용하여 전처리를 하는 방법은 시간절약의 관점에서 임상적으로 표면 전처리의 적절한 치료 대안이 될 수 있음을 보여주었다.