• 제목/요약/키워드: Fe-Si-C

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실리콘 슬러지로부터 리튬전지(電池) 음극용(陰極用) Si-SiC-CuO-C 복합물의 합성(合成) (Synthesis of Si-SiC-CuO-C Composite from Silicon Sludge as an Anode of Lithium Battery)

  • 정구진;장희동;이철경
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권4호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • 실리콘 웨이퍼공정에서 발생하는 실리콘 슬러지로부터 리싸이클링 공정으로 Si-SiC 혼합물을 분리 회수한 다음 기계적 합성법으로 Si-SiC-CuO-C 복합물을 제조하였으며, 리튬전지 음극물질로서의 가능성을 조사하였다. 실리콘 슬러지의 주요 불순물은 절삭유, 금속불순물 및 SiC를 들 수 있다. 오일세정-자력선별-산세척으로 절삭유와 금속불순물을 제거한 다음 고에너지 밀링법으로 Si-SiC-CuO-C 복합물을 합성하였다. 복합물의 충방전 용량과 사이클 특성을 조사한 결과, 수명에 따른 용량 유지 특성이 향상된 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 복합물을 구성하는 SiC와 CuO 관련 물질은 실리콘의 부피팽창으로 인한 기계적 파괴 현상을 억제하는 요소로 작용하는 것으로 추정되며, 반면에 Fe 등과 같은 불순물은 전극의 충방전 용량을 감소시키는 요인으로서 전극물질 합성 전에 10 ppm 이내로 제거되어야 하는 것으로 판단된다.

스퍼터링 가스내 수소첨가에 의한 NiFe/FeMn의 교환결합력 향상에 관한 연구 (Effect of $Ar/H_2$ Mixed Gas Sputtering on the Exchange Coupling of NiFe/WeMn Interface)

  • 이성래;박병준;김성훈;김영근
    • 한국자기학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.146-150
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    • 2001
  • 스퍼터 증착시 수소 첨가가 NiFe/FeMn의 교환결합 자계 (H$_{ex}$)에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)Ta(50 $\AA$)의 경우는 하지층 NiFe 증착시 수소 첨가량이 8%에서 H$_{ex}$과 H$_{c}$ 최적 특성을 보였다. Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)/NiFe(70 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) 시편에서 FeMn 증착 시에는 5% 수소 혼합개스에서 H$_{ex}$가 148 Oe로서 최적 특성을 보였다. 이는 수소 첨가에 의해 하지층 NiFe의 (111) 우선배항성 향상, 결정립 크기의 증가 및 음력이 감소하였으며 그에 따라 FeMn의 (111) 우선 배향성 및 결정립의 크기가 증가한 결과이다.다.결과이다.

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기계적 합금화 p-type FeSi2의 플라즈마 용사 성형 및 열전 특성 (Thermoelectric Properties of p- type FeSi2 Processed by Mechanical Alloying and Plasma Thermal Spraying)

  • 최문관;어순철;김일호
    • 한국재료학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.218-223
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    • 2004
  • P-type $\beta$-FeSi$_2$ with a nominal composition of $Fe_{0.92}Mn_{0.08}Si_2$ powders has been produced by mechanical alloying process. As-milled powders were spray dried and consolidated by atmospheric plasma thermal spraying as a rapid sintering process. As-milled powders were of metastable state and fully transformed to $\beta$-$FeSi_2$ phase by subsequent isothermal annealing. However, as-thermal sprayed $Fe_{0.92}Mn_{0.08}Si_2$ consisted of untransformed mixture of $\alpha$-$Fe_2Si_{5}$ and $\varepsilon$-FeSi phases. Isothermal annealing has been carried out to induce transformation to the thermoelectric semiconducting $\beta$-$FeSi_2$ phase. Isothermal annealing at $845^{\circ}C$ in vacuum gradually led to the thermoelectric semiconducting $\beta$-$FeSi_2$ phase transformation, but some residual metallic $\alpha$ and $\varepsilon$ phases were unavoidable even after prolonged annealing. Thermoelectric properties of $\beta$-$FeSi_2$ materials before and after isothermal annealing were evaluated. Seebeck coefficient increased and electric conductivity decreased with increasing annealing time due to the phase transition from metallic phases to semiconducting phases. Thermoelectric properties showed gradual increment, but overall properties appeared to be inferior to those of vacuum hot pressed specimens.

미량 Ni 함유 저 합금강의 고온초기 산화거동 (Initial oxidation behavior in High temperature of low carbonsteel containing small amount Ni element.)

  • 손근수
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.179-184
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    • 1999
  • When the steel containing Si is oxidated in hi temperature, Re2O3, Red scale is made on the metal side as the spike phase, and this scale invasion into matrix. Therefore, it affects the feature, after rolling. It is reported that the role of Si is FeO/Fe2SiO4 eutectic compound, but Si can not affect pure iron independently. There must be Ni, then the spike phase can exist. Prominence and depression made by Ni that is necessity at the process to work iron. Therefore, in this study after the change of the amount of Ni in pure iron and steel and oxidation, the structure of the oxide and the surface, and the distribution of the elements were considered. In conclusion, at 100$0^{\circ}C$, 110$0^{\circ}C$, 120$0^{\circ}C$ the curves of oxidation weight are all S curves. Especially, in the beginning of oxidation as the amount of Ni increase, the amount of oxidation also increase. Practical steel has less oxidation than pure steel added Ni. There is much FeO in Fe-Ni alloy, compare to practical steel which has much Fe3O4. Especially, we could know considerable Ni was concentrated on the metal side in Fe-Ni alloy, practical steel. and the surface of the scale.

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$Fe_{76-x} Cu_1Mo_xSi_14B_9(x=2, 3)$ 초미세 결정합금의 자기적 특성 (Magnetic Properties of Nanocrystalline $Fe_{76-x}Cu_1Mo_xSi_{14}B_9$(x=2,3) Alloys)

  • 피우갑;노태환;김희중;강일구
    • 한국자기학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.12-16
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    • 1991
  • F $e_{76-x}$ C $u_{1}$M $o_{x}$S $i_{14}$ $B_{9}$(x=2, 3)비정질합금의 열처리에 따른 자기적특성과 미세구조의 변화에 대해 조사하였다. 이들합금을 500 .deg. C에서 1시간 열처리한 경우, 결정화에 의해 약 20mm의 입경을 갖는 .alpha. -Fe의 초미세결정립 조직으로 변태하였으며, 이때 얻어진 합금의 실효투자율은 8~9*$10^{3}$, 보자력은 3~4A/m정도이었다. 초미세결정합금의 연자기특성을 크게 좌우하는 요소중의 하나가 입경의 크기이며, 우수 한 자성특성을 얻기위해서는 결정립의 미세화가 요구되는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 Fe-Cu-Mo-Si-B계 합금의 경우보다 우수한 연자기특성을 얻기 위하여 2단 열처리를 행하였다. 즉, 400 .deg. C에서 1~3시간 저온 열처리 후 500 .deg. C에서 1시간 고온열처리를 하면 입경이 10nm이하로 감소하였으며, 이때 얻어진 합금의 실효투자율은 1.2~ 1.7*$10^{4}$이고 보자력은 ~2A/m이었다. 이와 같은 연자기특성의 향상은 .alpha. -Fe(Si)결정립의 미세화에 따른 평균결정자기이방성 의 감소에 기인하는 것으로 믿어진다.

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Al-Si 합금 증착 전기강판의 열확산 거동 (Thermal Diffusion behavior of Al-Si Deposited Electrical Steels)

  • 김찬욱;조기현;석한길
    • 한국표면공학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.214-218
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    • 2007
  • The objective of this study is to evaluate the diffusion behavior of Al and Si from a coatings in the microstucture of Fe-Si steel. Steel samples deposited with Al-Si alloy are prepared by ion plating process, followed by annealing treatments for diffusion at $1050^{\circ}C$. Several intermetallic phases are found in the coatings and they are identified as Fe-Al and an orderd Fe-Si compounds. Series of different concentration profiles through the sample have been obtained and Si content reaches about 5 wt% in case of 90 minutes of diffusion time.

Ethyl Silicate를 이용한 고순도 $\beta$-SiC 미분말 합성에 관한 연구(III) 첨가제의 영향 (A Study on Synthesis of High Purity $\beta$-SiC Fine Powders from Ethyl Silicate(III) Effect of Additives)

  • 최용식;박금철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.416-422
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    • 1989
  • The particle size of synthesized SiC powders was decreased with increasing carbon content when the mixture of carbon and silica was carbonized at 1, 45$0^{\circ}C$ after hydrolysis of the mixture with the ranges of 3.1 to 3.5 in the mole ratio of Carbon/Alkoxide. The reacted fraction of $\beta$-SiC nearly had nothing to do with the mole ratio of Carbon/Alkoxide. When the reaction was made by adding 0.5wt% additives in the composition of 3.1 in the mole ratio of carbon/alkoxide, the additives decreased the yield of $\beta$-SiC and its sequence was Ba2O3>B>Fe>Al>Al2O3>Si. The effect of additives promoted the transformation of $\beta$-SiC to $\alpha$-SiC form and shwoed the increasing tendency of lattice constant. The two colors of $\beta$-SiC powder came out : one was the black grey with addition of Al, Al2O3 and B the other the light grey with addition of Fe, B2O3 and Si.

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동시 스퍼터링법에 의한$Pb(Fe^{0.5},Nb^{0.5}O_3$박막의 제조 및 특성 평가에 대한 연구 (A study on the fabrication of $Pb(Fe^{0.5},Nb^{0.5}O_3$ thin films by a Co-sputtering technique and their characteristics properties)

  • 이상욱;신동석;최인훈
    • 한국진공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.17-23
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    • 1998
  • RF magnetron co-sputtering법으로 PFN[$Pb(Fe_{0.5}Nb_{0.5}O_3(PFN)$]박막을 제조한 후 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 XRD(s-ray diffractometer)를 통한 박막의 상변 태 및 전기적 특성에 대하여 연구하였다. $SiO_2$/Si, ITO/glass, 및 Pt/Ti/$SiO_2$/Si기판에 PFN 박막을 증착시켰다. 기판의 변화에 따른 증착된 PFN박막의 조성변화는 관찰할 수 없었다. ITO/glass기판을 사용한 경우와 $SiO_2$/Si기판을 사용하여 증착시킨 PFN박막의 결정구조를 분석한 결과 ITO/glass기판에 증착한 시편이 perovskite상으로의 결정화가 더욱 우세하였다. 이는$SiO_2$기판의 경우 Pb의 확산에 의해 결정화가 잘 되지 못하기 때문이다. Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 증착시킨 PFN박막의 경우 perovskite상과 pyrochlore상이 공존하였다. Perovskite 상으로의 상변태에 대한 중요한 변수로는 열처리 온도와 Pb의 함량인 것이 확인되었으며, Pb의 함량이 화학양론적 조성비에 비해 5-10%정도 과량일수록 perovskite상으로의 상변태 온도가 낮아지고 상전이 정도가 향상되는 것으로 나타났으며, 급속 열처리 후 XRD를 이용 한 결정성 분석결과를 통해 결정한 perovskite상으로의 상전이 최저온도는 $500^{\circ}C$였다. Pb/(Fe+Nb)의 조성비가 1.17인 경우의 박막을 질소 분위기 하에서 $600^{\circ}C$로 30초간 급속열 처리 하였을 때 낮은 누설 전류 값과 1kHz에서 88의 유전 상수 값, 2.0$\mu$C/$\textrm{cm}^2$의 잔류 분극 값과 144kV/cm의 항전계 값을 얻었다.

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3C-SiC 버퍼층위에 증착된 M/NEMS용 다결정 AlN 박막의 특성 (Characteristics of polycrystalline AlN thin films deposited on 3C-SiC buffer layers for M/NEMS applications)

  • 정귀상;이태원
    • 센서학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.462-466
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    • 2007
  • Aluminum nitride (AlN) thin films were deposited on Si substrates by using polycrystalline (poly) 3C-SiC buffer layers, in which the AlN film was grown by pulsed reactive magnetron sputtering. Characteristics of grown AlN films were investigated experimentally by means of FE-SEM, X-ray diffraction, and FT-IR, respectively. The columnar structure of AlN thin films was observed by FE-SEM. X-ray diffraction pattern proved that the grown AlN film on 3C-SiC layers had highly (002) orientation with low value of FWHM (${\Theta}=1.3^{\circ}$) in the rocking curve around (002) reflections. These results were shown that almost free residual stress existed in the grown AlN film on 3C-SiC buffer layers from the infrared absorbance spectrum. Therefore, the presented results showed that AlN thin films grown on 3C-SiC buffer layers can be used for various piezoelectric fields and M/NEMS applications.

비기체연소합성법으로 제조한 Fe-Si계 재료의 열전특성 (Thermoelectric Property of Fe-Si Based Materials Prepared By Self-Propagating High Temperature Synthesis)

  • 송태호;이형민;이홍림;배철훈
    • 한국재료학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.295-302
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    • 1997
  • 금속분말 Fe와 Si에 KNO$_{3}$(Fe+Si)무게비=0.2로 점화촉매 KNO$_{3}$를 혼합하고 50MPa로 성형한 후 점화시키는 비기체연소합성(SHS; Self propagating High temperature Synthesis)법으로 출발 분말을 얻었다. 점화분위기를 공기 및 Ar으로 한 경우 XRD결과에서 특별한 차이가 없었고 두 경우 모두 SiO$_{2}$피크가 검출되었다. 합성된 분말을 성형한 후 119$0^{\circ}C$환원분위기에서 소결하고 포석온도이하에서 열처리하여 반도성 FeSi$_{2}$가 주상인 Fe-Si계 열전재료를 제조하였다. Fe/Si무게비=46/54,44/56 및 42/58시편의 제벡계수는 Si함량이 증가할수록 증가하였다. 점화후의 세척처리를 2단계로 하는 경우 제벡계수의 부호가 변화하여 p-type에서 n-type으로 변화하며 소결밀도가 크게 상승하였다. 조성에 관계없이 공통적으로 발견되는 SiO$_{2}$는 점화시의 분위기보다는 점화촉매에 포함된 K성분이 소결 및 열처리시 산화제로 작용하여 형성되는 것이 확인되었다.

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