MoO$_3$의 첨가가 Mn-Zn ferrites의 투자율에 미치는 효과를 고찰하였다. 하소 후 분쇄과정에서 MoO$_3$를 각각 600 ppm, 800ppm, 1,000pp으로 첨가하였다. 소결은 135$0^{\circ}C$에서 3시간 동안 수행하였으며 냉각시 산소분압을 조절하였다. 승온속도를 분당 5$^{\circ}C$로 했을 경우 MoO$_3$를 첨가하지 않은 시편의 경우 8,000정도의 초기투자율 값을 나타내었고 MoO$_3$를 600 ppm, 800 ppm 첨가한 시편에서는 초기투자율의 값이 13,200, 13,550으로 증가하였다. 그러나 1,000 ppm 첨가한 경우에는 1,00$\mu\textrm{m}$ 이상의 과대입성장이 관찰되었으며 초기투자율 값 또한 감소하였다. 반면에 승온속도를 분당 1$0^{\circ}C$로 변화한 시편의 경우 MoO$_3$첨가량이 1,000ppm일 때 과대입성장이 관찰되지 않았고 초기투자율이 15,000 이상의 높은 값을 나타내었다.
본 연구에서는 NO의 저온 SCR 반응에서 구리 첨가가 $Mn/CeO_2-ZrO_2$ 촉매의 활성에 미치는 영향을 알아보았다. 이를 위하여 $Mn/CeO_2-ZrO_2$ 촉매에 구리가 각각 5, 10, 15 wt% 첨가된 세가지 촉매의 활성을 조사하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, XPS, $H_2-TPR$을 통해 분석하였다. 구리가 첨가된 촉매의 질소산화물 저감 효율을 측정한 결과 Cu 농도가 증가할수록 활성이 증가하였으며 Cu 15 wt%가 담지하였을 경우 질소산화물 저감효율이 99%까지 도달하는 등 가장 높은 저감효율을 나타내었다. 이는 표면의 망간과 구리의 interaction에 의한 환원의 향상이 촉매 효율 증가의 원인으로 여겨진다.
anodic deposition법으로 제조된 $MnO_2$와 (Mn, Zn) 산화물의 전도도를 측정하였다. 제조된 Mn 산화물의 조성은 XRD와 EDS를 이용하여 $MnO_2$ 와 Mn 복합산화물로 확인되었다. DV-Xa법으로 계산된 이론 전자상태 계산 결과 천이금속을 첨가하게 되면, Mn 복합 산화물의 에너지 갭이 감소하는 것으로 나타났다. anodic deposition법으로 제조된 $MnO_2$와 Mn 복합 산화물의 전기전도도를 비교하면 천이금속이 첨가된 복합 산화물의 특성이 우수한 것으로 나타났다.
[ $MnO_2$ ]가 첨가된 $0.9Pb(Zr_{0.5}Ti_{0.5})O_3-0.2Pb[(Zn_{0.8}Ni_{0.2})_{1/3}Nb_{2/3}]O_3$(0.8PZT-0.2PZNN) 세라믹스는 그 압전특성과 유전특성이 뛰어나지만 $1000^{\circ}C$ 이하의 낮은 소결 온도에서는 소결되지 않는다. $1000^{\circ}C$이하의 낮은 소결온도에서 소결하기 위해 CuO를 첨가한 결과, 소결온도 $920^{\circ}C$에서 소결성은 우수하였으나 그 압전 특성의 저하가 두드러졌다. 이는 XRD에서 확인한 결과에 따르면 CuO의 첨가가 우수한 MPB 조성으로 판명된 $MnO_2$ 가 첨가된 0.8PZT-0.2PZNN 세라믹스의 결정구조를 Rhombohedral 구조로 바꾸기 때문인 것으로 보였으며 이러한 문제는 PZNN의 비율을 조절하여 0.875PZT-0.125PZNN 세라믹스를 선택함으로 인해 해결할 수 있었다. 그러나 여전히 낮은 $Q_m$값을 높이기 위해서 $Al_2O_3$를 첨가하였고 그 결과 시편의 tetragonality 감소와 $Q_m$값의 증가를 확인할 수 있었으나 그 첨가량이 0.2wt% 이상일 경우에는 밀도의 감소로 인한 압전특성의 저하가 나타났다. 밀도의 향상을 위해 Zn and Ni excess 조성을 선택하였고 그 결과 0.5wt% $MnO_2$와 0.2wt% CuO 그리고 0.3wt% $Al_2O_3$를 첨가한 0.875PZT-0.125PZNN 세라믹스(Zn and Ni excess 조성)를 $920^{\circ}C$에서 소결한 경우 $k_p=0.581,\;Q_m=809,\;d_{33}=345\;pC/N\;and\;{\varepsilon}_{33}/{\varepsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.
본 연구에서는 $BaTiO_3$를 기본 조성으로 하여 PTC 써미스터를 제조하였으며 여기에 첨가제로서 Ca, Mn, Nb의 양을 순차적으로 변화시켜 미세구조 및 전기적 특성을 연구하였다. 또한 복소 임피던스 측정을 통해서 PTC 효과에 미치는 주 저항 성분에 대해서 고찰하였다. Ca 첨가 실험에서는 5[mol%] 첨가된 시편에서 $2.3{\times}10^7[\Omega{\cdot}cm]$의 높은 peak 비저항이 나왔으며 Mn과 Nb에서는 각각 0.1[mol%], 0.2[mol%]에서 $1.5{\times}10^8[\Omega{\cdot}cm]$와 $3.71{\times}10^9[\Omega{\cdot}cm]$의 수치가 측정되었다. 또한 Nb 첨가 실험에서는 첨가량이 증가할수록 결정립의 크기가 조밀해지는 현상을 보였다. PTC 효과에 미치는 주 저항 요소에 대해서 관찰한 복소 임피던스 측정에서는 결정립계 저항 성분이 주가 됨을 확인 하였다.
본 실험에서는 낮은 음의 온도계수를 갖는 저온 소결 유전체에 대해 연구하였다. 새로 개발된 재료의 조성은 Ti$O_2$(100-X) CuOx(X=1~5wt%)에 미량의 Mn$O_2$를 첨가 하였다. CuO를 첨가하지 않은 경우에는 저온 (90$0^{\circ}C$) 에서 소결이 진행되지 않았다. CuO 함량이 증가할수록 저온에서 소결이 가능하였으나, 유전율이 낮아지고 유전손실은 증가 하였다. Mn$O_2$를 0.6wt% 첨가한 경우 유전율과 Q값이 가장 높게 나타났다.
마이크로웨이브 Mg-Mn훼라이트에서 비자성 이온인 알루미늄으로 Fe 이온을 치환하여 포화자화를 낮출 수 있다. 이것은 마이크로웨이브 훼라이트의 사용 주파수 영역의 확장을 위해 필요하다. 이때 다른 특성의 변화가 수반되는 것은 검토해 봐야 할 점중의 하나이다. 본 연구에서는 MgO: MnO : $Fe_2O_3$를 1.0:0.1:0.95몰비로 제조한 마이크로 웨이브 훼라이트[화학식:$(MgO)_{1.0}(MnO)_{0.1}(Al_xFe_{1.9-x}O_{2.85}$]에서 AI을 0.1에서 0.4까지 첨가한 경우의 전기적.자기적 특성을 미세조직과 아울러 조사하였다. 포화자화 값은 첨가량에 따라 감소하였으며 강자성공명 선폭도 마찬가지였다. $H_c$ 값은 첨가량 0.2이상에서 103.48A/m(1.3Oe)이하로 나타났으며 각형비는 모두 우수하였다. 공명자기장은 첨가량에 따라 거의 변화가 없었다. 이상고 같은 실험결과로부터 적절한 조성범위에서 각각의 물성을 조합하여 넓은 범위의 마이크로웨이브 소자에 응용할 수 있는 제반 물성을 얻을 수 있었다.
The influence of MnO2 on the sintering property and PTCR behavior of(Ba0.8Sr0.2)TiO2 has been investigated. And the densities, grain sizes and electrical resitivities of specimens were measured as a function of doping with Mn ion of varying concentration. The density and grain size of the sintered specimens were almost the same regardless of MnO2 addition up to 0.2mol% MnO2. But in the case of 0.25mol% MnO2 addition, abnormal grain growth was appeared. So the grain size distribution was wide and density decreased greatly. The room-temperature resistivity increased as Mn content increased and the temperature coefficient of resistivity was highest in the case of 0.15mol% MnO2 addition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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