최근 자동차 산업은 친환경, 편리함, 안전성과 같은 키워드를 중심으로 기술 발전이 이뤄지면서 빠르게 변화하고 있다. 친환경에 대한 관심과 맞물려 그린 카(green car)가 이목을 끌고 사용자 편의를 위한 첨단 기술 및 기능을 갖춘 고성능 자동차가 시장에 출시되고 있다. 발전하는 차량 성능으로 인해서 이에 맞는 전장품의 개발 또한 필수적이다. 자동차용 전장품은 고온, 고습, 열충격, 진동, 오염 등 복합적인 환경에서 사용되기 때문에 여타 산업에 비해 높은 수준의 신뢰성 검증이 필요하다. 특히, 부품 내 접합부의 신뢰성을 확보하여 무리없이 기능을 수행하고 운전자의 안전을 보장하는 것이 핵심이다. 따라서 저자는 차량 전장품의 최근 동향을 살펴보고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 접합 방법으로 솔더링, TLP 접합 및 소결접합을 소개하였다.
유동층 연소 방식의 화력발전소에서 발생된 석탄 비산재를 점토와 혼합하여 8 mm 크기의 구형 성형체를 제조한 후, $1050^{\circ}C{\sim}1250^{\circ}C$에서 10분 직화 소성하여 인공골재를 제조하고, 골재의 발포특성에 미치는 비산재의 영향을 분석하였다. 비산재가 50 wt% 미만으로 첨가원 시편은 발포되면서 black-coring 현상을 나타내었다. 비산재가 50 wt% 이상 포함되면, 소성온도와 함께 골재의 부피비중이 높아지면서 시편 전체가 검은색으로 변하였다. 이는 미연탄소 함량의 증가로 인해 과도한 환원분위기가 형성되고 따라서 가스가 급속히 방출됨과 동시에 대부분의 산화철이 환원되기 때문이다. 소성온도가 같을 경우 비산재 함유량이 높을수록 골재의 부피비중은 낮아지는 경향을 보였다. 비산재 첨가량이 10 wt%인 경우를 제외한 모든 시편들은 소성 온도를 높이면 홉수율이 감소하였는데 이는 고온일수록 액상이 많이 형성되었기 때문이다. 본 연구에서 제조된 유통층 연소기 석탄 비산재에 점토가 10~90 wt% 첨가된 시편들은 부피비중이 0,9~1.8, 흡수율이 8~60%로 다양한 특성을 나타내어 중량 내지 경량골재로 사용이 가능할 것으로 생각된다.
NiCuZn 페라이트에 V₂O/sub 5/가 0∼0.5 wt% 첨가된 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄법으로 페라이트 후막을 제조한 후, 870∼900℃에서 소결하여 V₂O/sub 5/ 첨가량에 따른 소결밀도, 미세구조 등의 물리적 특성 및 자기적 특성 변화를 분석하였다. 소결온도 870℃의 경우 V₂O/sub 5/를 0.5 wt% 첨가한 시편의 소결밀도가 0.58 g/cm³로 가장 hsvrp 나타낫고, 소결온도가 올라갈수록 소결밀도 차이가 줄어들어 900℃의 경우 모든 시편이 5.15g/cm³이상으로 높은 밀도를 나타내었다. V₂O/sub 5/가 0.5 wt% 첨가된 경우에 액상소결이 발달하였으며, V₂O/sub 5/가 0.1, 0.3 wt% 첨가된 시편은 입자성장이 억제되어 입자크기가 V₂O/sub 5/를 첨가하지 않은 시편보다 작았다. 전체의 소결온도 범위에서 V₂O/sub 5/가 첨가되지 않은 시편의 입자크기가 크고 균일하기 때문에 투자율이 가장 높게 나타났으며, 소결온도 880℃ 이상에서 V₂O/sub 5/ 0.3 wt% 첨가 시편의 Q값이 가장 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 칩 인덕터용 NiCuZn 페라이트 소재 제조 시, 투자율값을 중시할 경우에는 V₂O/sub 5/를 첨가하지 않아야 하며, 품질계수를 중시할 경우에는 V₂O/sub 5/의 첨가량이 0.3wt%를 넘지 않아야 함을 알 수 있었다.
ZnWO₄는 높은 품질계수에 의해 주파수 선택성이 뛰어나지만 다층형태의 고주파 무선부품으로의 응용을 위해서는 높은 소결온도(1100℃), 큰 음의 공진주파수 온도계수(-70ppm/℃), 낮은 유전율(15.5) 등에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 ZnWO₄에 TiO₂및 LiF를 첨가하여 ZnWO₄의 저손실특성을 유지하면서 주파수 온도안정성 및 저온소결성을 부여하고자 하였다. 큰 양의 공진주파수 온도계수(+400ppm/℃) 및 유전율(100)을 갖는 TiO₂의 첨가는 공진주파수 온도계수를 음의 값에서 양의 값으로 변화시켰으며 유전율의 증가를 가져왔다. TiO₂를 20 mol% 첨가한 경우 공진주파수 온도계수가 0에 가깝고 유전율 19.4에 품질계수 50000㎓의 특성을 얻을 수 있었으나 소결온도는 1100℃로 높은 소결온도를 보였다. ZnWO₄에 TiO₂가 첨가된 혼합체에 LiF의 첨가는 액상형성에 의해 소결온도를 1100℃에서 850℃로 크게 저하시킬 수 있었다. LiF는 첨가는 LiF 자체의 큰 공진주파수 온도계수에 의해 온도계수를 음의 값으로 변화시켰다. 따라서 TiO₂및 LiF의 적당량의 첨가는 온도 안정성을 갖는 저손실 ZnWO₄-TiO₂-LiF 계 LTCC(Low Temperature Confined Ceramics) 소재를 제조할 수 있었다.
한국결정성장학회 2000년도 Proceedings of 2000 International Nano Crystals/Ceramics Forum and International Symposium on Intermaterials
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pp.1-33
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2000
Silicon carbide ceramics with sintering additives from the system AlN-Y$_2$O$_3$ can be gas-pressure sintered to theoretical density. While commonly a combination of sesquioxides is used such as Al$_2$O$_3$-Y$_2$O$_3$, the oxynitrid additives offer the advantage that only a nitrogen atmosphere is require instead of a powder. By starting form a mixture of ${\beta}$-SiC and ${\alpha}$-SiC, and by performing dedicated heat treatments after densification, anisotropic grain growth is obtained which leads to a platelet microstructure showing enhance fracture toughness. In the present work, recent improvement of the mechanical behaviour of these materials at ambient and high temperatures is reported. By means of a surface oxidation treatment in air it is possible to obtain four-point bending strengths in excess of 1 GPa, and the strength retention at high temperatures is significantly improved.
WC-Co와 WC-Co 초경합금중 WC/WC 입계의 구조와 입계 편석상태를 알아볼 목적으로 HRTEM과 EDS를 이용하여 연구하였다. 일부의 입계들은 액상에 의하여 분리된 상태로 관찰되었으나, 상당수는 원자적 상태의 연소계면이었다. 또 연속계면 중 WC-Co 합금에서는 Co 상이 편석되어 있었으며, WC-VC-Co 합금에서는 Co와 V이 동시에 편석되어 있음을 알 수 있었다. 그 편석의 폭은 약6nm이었다. 연속 계면 중 V의 편석은 소결 또는 열처리 시에 일어나는 입계 이동을 억제하는 데 효과적인 역할을 할 것으로 여겨졌다. 동시에 이것은 WC-Co 초경합금에서 VC 첨가에 의한 입성상 억제기구를 설명할 수 있는 것으로 사료되었다.
The microstructure and the magnetic properties of Mn-Zn ferrite, which were power loss and saturation magnetic flux density, were investigated as the function of the process before firing. The highest initial permeability and the lowest power loss were attained to the specimen with CaO 400 ppm as a resulted from the highest solubility to SiO$_2$and the creation of liquid phase which improved sintering. The biggest grain size, the highest saturation magnetic flux density and the lowest power loss, which was resulted from that the eddy current loss increased as grain size increased but the hysteresis loss much more decreased and the hysteresis loss strongly influenced on the total power loss rather than the eddy current loss, were obtained to the Mn-Zn ferrite added 2wt% PVA. The power loss was lowest and the saturation magnetic flux density was highest in case of 1 ton/$\textrm{cm}^2$ and the grain size was not influenced.
한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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pp.242-246
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1999
For the fabrication of fault current limiting device using HTSC thick film, YBa$_2Cu_3O_x$ superconducting thick film was formed by surface diffusion process of the Y$_2BaCUO_5$ and the mixed compound of (3BaCuO$_2$+2CuO) expected to be liquid phase above the peritectic temperature of YBa$_2Cu_3O_x$. For the surface diffusion, the compounds of 3BaCuO$_2$+2CuO mixed with binder material was patterned on Y$_2BaCUO_5$ substrate by the screen printing method. After proper sintering, the characteristics of current limit on thick film fabricated was measured. The thick film was able to limit the current from 2.8213 mA$_{rms}$nu to 4.2034 mA$_{rms}$ with 500${\omega}$ load resistance, and from 4.1831 mA$_{rms}$ to 4.2150 mA$_{rms}$ with 10${\omega}$ load resistance.
Generally it requires high sintering temperatures more than 135$0^{\circ}C$ to make semiconductive BaTiO3 ceramics. Also it is very difficult to achieve a homogeneous mixing in solid-state reaction method. Therefore the liquid phase distributed to non-uniform dilute the characteristics of PTCR. In order to improve the uniformity this study is used the sol-gel coating method. Using this method we studied the new manufacturing process that had a high reproducibility and mass production capability. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) was used as a source of Si. The semiconductive BaTiO3 ceramics which was produced by sol-gel method for the SiO2 addition and sintered between 124$0^{\circ}C$ and 130$0^{\circ}C$ showed almost same resistivity at room temperature among 125$0^{\circ}C$ and 130$0^{\circ}C$. As the results We could be sintered the semiconducting BaTiO3 ceramics at lower temperature even at 125$0^{\circ}C$ maintaining the same specific resistivity ratio ($\rho$max/$\rho$min) at 130$0^{\circ}C$. The specific resistivity both below and above the Curie temperature were increased by slow cooling and the steepness of the plots in the reasion of transition from low to high resistance increased as the cooling rate decreased.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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