• 제목/요약/키워드: Metastable phase

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$ZrO_2(Y_2O_3)$계 세라믹스의 소결성과 전기전도도에 대한 $ M_2O_3$의 영향 (II): $ZrO_2-Y_2O_3-Sb_2O_3$계 세라믹스 (Effect of $ M_2O_3$ on the Sinterbility and Electrical Conductivity of $ZrO_2(Y_2O_3)$ System(II) : Ceramics of the $ZrO_2(Y_2O_3)$-$Sb_2O_3)$ System)

  • 오영재;정형진;이희수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.37-44
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    • 1986
  • Yttria-antimonia-stabilized zirconia was investigated with respect to the amount of $Sb_2O_3$ addition in the range of 0.5~5mole% to the base composition of $(ZrO)_{0.92}(Y_2O_3)_{0.08}$ The sinterbility modulus of rupture Vickers hardness evaporation of components phase form-tion and mcicrostructure were evaluated with antimonia content. Also two probe A. C conductivity measurement was subjected to all specimens and the best results are achieved with 1mol% $Sb_2O_3$ as a sinter agent and relative density of~98% obtained at 140$0^{\circ}C$ and this composition has a maximum electrical conductivity due to the possible substition of $Sb^{3+}$ for $Zr^{4+}$ site. The effect of $Sb_2O_3$ on the electrical conductivity of th bulk and the grain boundaries has on investigated using frequency dispersion analysis (5~106 Hz) Antimonia addition has a negative in-fluence on both the bulk and the grain boundary conductivity except for a 1 mon% addition. The additive antimonia has improve a modulus of rupture to 60~MPa due to metastable-tetragonal phase apparence and decrease the hardness with increasing the $Sb_2O_3$ content.

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Structure and Magnetic Properties of Cr2O3/CrO2 Nanoparticles Prepared by Reactive Laser Ablation and Oxidation under High Pressure of Oxygen

  • Si, P.Z.;Wang, X.L.;Xiao, X.F.;Chen, H.J.;Liu, X.Y.;Jiang, L.;Liu, J.J.;Jiao, Z.W.;Ge, H.L.
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권3호
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    • pp.211-214
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    • 2015
  • $Cr_2O_3$ nanoparticles were prepared via one-step reactive laser ablation of Cr in oxygen. The metastable $CrO_2$ phase was obtained through the subsequent oxidation of $Cr_2O_3$ nanoparticles under $O_2$ with gas pressures of up to 40 MPa. The as-prepared $Cr_2O_3$ nanoparticles are spherical or rectangular in shape with sizes ranging from 20 nm to 50 nm. High oxygen pressure annealing is effective in producing meta-stable $CrO_2$ from as-dried $Cr_2O_3$ nanoparticles, and the $Cr_2O_3$ nanoparticles exhibit a weak ferromagnetic behavior with an exchange bias of up to 11 mT that can be ascribed to the interfacial exchange coupling between uncompensated surface spins and the antiferromagnetic core. The $Cr_2O_3/CrO_2$ nanoparticles exhibit an enhanced saturation magnetization and a reduced exchange bias with an increasing faction of $CrO_2$ due to the elimination of uncompensated surface spins over the $Cr_2O_3$ nanoparticles when exposed to a high pressure of $O_2$ and/or possible phase segregation that results in a smaller grain size for both $Cr_2O_3$ and $CrO_2$.

C49 $TiSi_2$상의 에피구조 및 상안정성 (Phase stability and epitaxy of C49 $TiSi_2$ on Si(111))

  • 전형탁
    • 한국재료학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.136-142
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    • 1994
  • 초청장 Si(111)기탄상에 초고진공 챔버에서 Ti을 증착하여 $TiSi_{2}$를 에피층으로 성장시켰다. 재구성된 (reconstructed) Di(111)표면에 상온에서 50$\AA$ 두께의 Ti을 증착한 후 $100^{\circ}C$간격으로 $800^{\circ}C$까지 열처리 하였다. $TiSi_{2}$박막의 구조는 전자회절 패턴 분석을 통하여 준안정상인 C49상임을 확인하였다. SEM 사진은 세가지 형태의 island를 보이고 있다. 각 island 는 단결정이며 그 구조는 서로 다른 결정학적 방향을 갖는 에피구조이다. 이러한 TiSi$_{2}$ island[112]C49 TiSi$_{2}$/[110]Si, (021) C49 $TiSi_{2}$/(111)Si의 방향관계를 가지고 있다.

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ZrO2(Y2O3)계 세라믹스의 소결성과 전기전도도에 대한 M2O3의 영향(III) : ZrO2-Y2O3-Ln2O3계 세라믹스 (Effect of M2O3 on the Sinterbility and Electrical Conductivity of ZrO2(Y2O3) System(III) : Ceramics of the ZrO2-Y2O3-Ln2O3 System)

  • 오영제;정형진;이희수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.123-132
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    • 1987
  • Yttria-stabilized zirconia with erbia-lanthana were investigated with respect to the amount of Ln2O3 (Ln; Er, La) addition in the range of 0.5∼5 mol% to the base composition of 8 mol% yttriazirconia. Following analysis and measurement were adopted for the characterization of synthesizes of solid electrolyte; phase transformation, lattice parameter, crystallite size, relative density, chemical composition and SEM/EDS. Electrical conductivity by two-probe method versus temperature from 350$^{\circ}C$ to 800$^{\circ}C$ and frequency in the range of 5Hz∼13MHz by complex impedance method was also conducted together with the determination of oxygen ion transference number by EMF method for the evaluation of their electrical properties. The results were as followsing; Electrical conductivity were decreased with increase in Ln2O3 content, but their activation energies increased. In the case of La2O3 addition, espicially, its electrical conductivity was decreased owing to the segregation of second phases at the grain-boundary. Grain-boundary conductivity of the specimen contained 0.5 mol% Er2O3 exhibited a maximum conductivity among thecompositions experimented. However, their bulk conductivities decreased in both case. Oxygen ion transference number was also reduced with decrease in oxygen partial pressure. For example, in the case of Er2O3 addition it retained value in the range of 0.97∼0.94 abvove 4.74${\times}$10-2in oxygen partial pressure. With the increase in the quantities of the evaporation of additive components, the crystallite size of stabilized zirconia decreased, and their relative density also reduced owing to the formation of porosity in their matrices. In the case of La2O3 the sinterbility was improved in the limited amount of addition up to 0.5 mol%, in the same range of addition the strength of sintered bodies were improved perhaps owing to the precipitation of metastable tetragonal phase in the fully stabilized zirconia.

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수용액 매체로부터 코디어라이트 졸의 제조 및 코디어라이트 세라믹스의 소결거동 (Preparation of Cordierite sols in Aqueous Media and Sintering Behavior of Cordierite Ceramics)

  • 김재원;김현철;김두현;서성문;조창용;최승주;김재철
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.233-240
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    • 2000
  • 소결 촉진제 첨가없이 치밀한 코디어라이트 세라믹스를 얻기 위해 Mg-Al-Si계의 열적거동을 검토하였다. 수용액 매체에서 코디어라이트 현탁액의 분산안정성을 ESA를 이용하여 조사하였으며, 코디어라이트 졸의 응집 방지와 분산성을 부여하기 위해 2N $HNO_3$와 2N $NH_4OH$ 용액으로 pH 1.03과 pH 8.30로 조절하였다. pH 8.30인 코디어라이트 졸을 $150^{\circ}C$에서 12시간 건조한 시료에서 magnesium-aluminum-silicate 복합 겔이 존재하였다. 평형상태의 코디어라이트 겔의 결정화는 $1300^{\circ}C$ 이상의 소결 온도에서 존재하였으며, $1300^{\circ}C$ 이하의 조건에서는 ${\mu}-cordierite(Mg_2Al_4Si_5O_18)$, spine($MgAl_2O_4$) 및 mullite($Al_6Si_2O_{13}$)와 같은 다양한 준안정상이 복합적으로 혼재하였다. pH 1.03과 pH 8.30로 조절된 현탁액에서 코디어라이트 겔의 핵반응은 유사하게 일어났으나, 치말화거동은 졸의 pH에 상당한 차이를 보였다. pH 1.03인 졸 보다 pH 8.30인 졸의 치밀화가 더욱 진전되었다.

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ε-Ga2O3 박막의 성장과 상전이를 이용한 고품질 β-Ga2O3 박막의 제조 (Growth of ε-Ga2O3 film and fabrication of high quality β-Ga2O3 films by phase transition)

  • 이한솔;김소윤;이정복;안형수;김경화;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • Ga2O3의 준 안정상인 ε-Ga2O3는 육각형 구조나 준 육각형 구조를 가지는 기판들과 정합성이 우수하여 β-Ga2O3보다 상대적으로 쉽게 낮은 표면 거칠기와 결함 밀도를 갖는 박막을 얻을 수 있다. 이에 ε-Ga2O3를 고온에서 열처리하면 β-Ga2O3로 상전이 되는 특성을 이용하여 표면 거칠기와 결함 밀도가 낮은 고품질 β-Ga2O3 박막의 제조를 시도하였다. 이를 위해서는 고품질 ε-Ga2O3 박막의 성장이 선행되어야 하므로 본 연구에서는 갈륨과 산소의 공급 유량 비율에 따른 Ga2O3 박막의 구조적, 형태적 특성을 분석함으로써 최적의 유량 비율을 조사하였다. 추가로 열처리 조건과 ε-Ga2O3 박막에 혼입된 β-Ga2O3가 상전이 이후 β-Ga2O3의 결정성에 미치는 영향도 함께 조사하였다.

급속냉각된 Nd-Fe(-Co)와 Sm-Co(-Fe)계 Laves 화합물의 미세조직과 자기특성 (Microstructure and Magnetic Properties of Rapidly Solidified Nd-Fe(-Co) and Sm-Co(-Fe) Laves Compounds )

  • 이우영;최승덕;양충진
    • 한국자기학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.17-24
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    • 1991
  • $NdFe_2$, $Nd{(Fe_{0.5})}_2$, $SmCo_2$$Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물을 급속냉각기술에 의하여 제조하였다. 저온자기특성을 조사한 결과 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$, $SmCo_2$$Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물은 강자성의 거동을 보이며 결정구조는 모두 C15의 단일상으로 존재하였으며, $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 일종의 spin reorientation 거동을 보였다. $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 화학조성식 $NdFe_7$의 준안정상과 Nd-rich상으로 구성됨을 알았다. $NdFe_2$ 급냉합금을 열처리 하면 $NdFe_7$$Nd_2Fe_{17}$과 Nd-Fe-O상으로 변태하였다. $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물의 보자력은 상온에서 4kOe이며 큐리온도는 $400^{\circ}C$로 측정된다. 또한 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물은 상온에서 $2.8\;{\mu}_B/f.u.의$ 자기모멘트를 보유한다.

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페리하이드라이트의 산화음이온 흡착 특성과 광물상 변화 (Adsorption Characteristics of Oxyanions on Ferrihydrite and Mineral Phase Transformation)

  • 김규례;김영규
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.301-310
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    • 2023
  • 페리하이드라이트는 산상광산배수를 포함한 자연 환경에서 쉽게 관찰되는 산화철 광물로 결정도가 낮고 높은 비표면적을 갖고 있어 다른 이온과의 반응성이 매우 우수하여 환경유해물질과의 반응을 통하여 이의 제거가 가능하다. 그러나 페리하이드라이트는 준안정성 광물이기 때문에 표면적이 작고 결정도가 높은 다른 광물로의 상변화로 흡착된 이온들의 방출 가능성도 존재한다. 본 연구에서는 비산염, 크롬산염, 셀레늄산염의 페리하이드라이트에 대한 흡착 특성과 광물상 변화까지 고려한 페리하이드라이트의 산화음이온 제거 효능을 연구하였다. 실험 시 pH 4와 8에서 연구에 사용된 산화음이온들의 흡착은 pH 8에서 셀레늄산염을 제외하고 Langmuir와 Freundlich 두 흡착 모델과 잘 일치하였다. 각 산화음이온의 흡착량은 pH에 따른 표면 전하의 차이로 인하여 pH 4의 경우 pH 8보다 더 높았다. 흡착 량은 비산염, 크롬산염, 그리고 세레늄산염의 순서를 보여주었다. 이러한 흡착모델과 흡착량은 각 산화음이온의 흡착 시 페리하이드라이트 표면에서 일어나는 서로 다른 흡착 기작을 잘 대변한다. 이러한 흡착 특성은 광물상의 변화와도 밀접한 연관성이 있었다. pH 4에서는 침철석 혹은 적철석으로의 상변화를 보여주었으나, pH 8에서는 적철석으로의 상변화만이 관찰되었다. 산화음이온 종 중 비산염은 가장 높은 흡착력을 보여주며, 흡착 후 페리하이드라이트의 실험 기간 내 거의 상변화를 일으키지 않았다. 이와 달리 크롬산염과 셀레늄산염은 비산염에 비하여 광물상 변화가 더 빨랐으며 세 산화음이온 중 셀레늄산염의 지연 효과가 가장 낮았다. 페리하이드라이트는 비산염에 대하여 높은 흡착 능력과 낮은 상변화로 인하여 효과적인 제거가 가능하지만 다른 두 산화음이온 종은 낮은 흡착량과 추가적인 광물상 변화로 비산염에 비하여 제거 효과가 떨어지고 크롬산염의 경우 낮은 pH 환경에서 낮은 농도의 경우에에만 효율적인 제거가 가능할 것으로 판단된다.

마그네시아 부분안정화 지르코니아 소결체의 특성에 미치는 열처리 효과 (Effects of Aging on Properties of MgO-Partially Stabilized Zirconia)

  • 정형진;오영제;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.243-250
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    • 1987
  • 9mol% 의 MgO로 $1650^{\circ}C$에서 4시간 고상반응과 동시에 소결시킨 부분안정화 지르코니아 소결체(9MZ-PSZ)를 소성후 냉각중 $1200^{\circ}C$~$1400^{\circ}C$의 온도범위에서 열처리하여 이의 열분해 반응, 열충격기등 및 기전력 특성에 대하여 조사하였다. 열충격시럼 전과 후의 강도, 열팽창률, X-선 회절분석에 의한 단사정사 함률과 상전이, 밀도 및 갈바닉 전위를 측정하였으며 SEm에 의한 미세구조를 관찰하였다. 입체부근의 미소화학분석은 $1350^{\circ}C$ 열처리 시편에 한하여 EDX 로 정량하였다. 9MZ-PSZ 시편의 열처리에 의하여 입방정상의 $ZrO^{2}$는 상기 온도범위에서는 준안정-정방정상의 $ZrO^{2}$와 MgO로 열분해되는데, 이때 생성된 준안정 정방정상은 열충격 시험후의 잔류강도를 응력유기상전이 효과에 의해 증가시킨다. 또한 MgO는 입계에 연속적으로 존재하는데 이런하 MgO의 연속상을 통한 열전도롤 인하여 PSZ의 열충격 저항이 크게 향상된다. 이때 PSZ의 열분해 속도와 단사정상 함량은 열처리 온도가 $1400^{\circ}C$에서 $1200^{\circ}C$로 감소됨에 따라 증가한다. 갈바닉전의 측정결과 이상의 열처리에 의하여도 양호한 기전력 특성을 갖는 지르코니아 고체전해질을 제조할 수 있다.

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Growth of Hexagonal Boron Nitride Thin Films on Silicon Using a Single Source Precursors

  • Boo, Jin-Hyo;Lee, Soon-Bo;Casten Rohr;Wilson Ho
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.120-120
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    • 1998
  • Boron nitride (BN) films have attracted a growing interest for a variety of t technological applications due to their excellent characteristics, namely hardness, c chemical inertness, and dielectrical behavior, etc. There are two crystalline phases 1551; of BN that are analogous to phases of carbon. Hexagonal boron nitride (h-BN) has a a layered s$\sigma$ucture which is spz-bonded structure similar to that of graphite, and is t the stable ordered phase at ambient conditions. Cubic boron nitride (c-BN) has a z zinc blende structure with sp3-bonding like as diamond, 따ld is the metastable phase a at ambient conditions. Among of their prototypes, especially 삼Ie c-BN is an i interesting material because it has almost the same hardness and thermal c conductivity as di없nond. C Conventionally, significant progress has been made in the experimental t techniques for synthesizing BN films using various of the physical vapor deposition 밍ld chemical vapor deposition. But, the major disadvantage of c-BN films is that t they are much more difficult to synthesize than h-BN films due to its narrow s stability phase region, high compression stress, and problem of nitrogen source c control. Recent studies of the metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) of I III - V compound have established that a molecular level understanding of the d deposition process is mandatory in controlling the selectivity parameters. This led t to the concept of using a single source organometallic precursor, having the c constituent elements in stoichiometric ratio, for MOCVD growth of 삼Ie required b binary compound. I In this study, therefore, we have been carried out the growth of h-BN thin f films on silicon substrates using a single source precursors. Polycrystalline h-BN t thin films were deposited on silicon in the temperature range of $\alpha$)() - 900 $^{\circ}$C from t the organometallic precursors of Boron-Triethylamine complex, (CZHs)3N:BRJ, and T Tris(dimethylamino)Borane, [CH3}zNhB, by supersonic molecular jet and remote p plasma assisted MOCVD. Hydrogen was used as carrier gas, and additional nitrogen w was supplied by either aDlIDonia through a nozzle, or nitrogen via a remote plasma. T The as-grown films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, x x-ray pthotoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy, x-ray diffraction, t transmission electron diffraction, optical transmission, and atomic force microscopy.roscopy.

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