• Korean Journal of Materials Research
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• v.18 no.6
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• pp.326-333
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• 2008

Since the 1990s, the second generation of Zirconium alloys containing main alloy compositions of Nb, Sn and Fe have been used as a replacement of Zircaloy-4 (Zr-Sn-Fe-Cr), a first-generation Zirconium alloy, to meet severe and rigorous reactor operating conditions characterized by high-burn-up, high-power and high-pH operations. In this study, the mechanical properties and creep behaviors of Zr-Sn-Fe-Cr and Zr-Nb-Sn-Fe alloys were investigated in a temperature range of $450{\sim}500^{\circ}C$ and in a stress range of $80{\sim}150\;MPa$. The mechanical testing results indicate that the yield and tensile strengths of the Zr-Nb-Sn-Fe alloy are slightly higher compared to those of Zr-Sn-Fe-Cr. This can be explained by the second phase strengthening of the $\beta$-Nb precipitates. The creep test results indicate that the stress exponent for the steady-state creep rate decreases with the increase in the applied stress. However, the stress exponent of the Zr-Sn-Fe-Cr alloy is lower than that of the Zr-Nb-Sn-Fe alloy in a relatively high stress range, whereas the creep activation energy of the former is slightly higher than that of the latter. This can be explained by the dynamic deformation aging effect caused by the interaction of dislocations with Sn substitutional atoms. A higher Sn content leads to a lower stress exponent value and higher creep activation energy.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.11a
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• pp.248-251
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• 1999

The microwave dielectric properties of The Dielectric Properties of $Ba_{1-x}$A$_{x}$(Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_3$ (A = Sr, Ca, x = 0, 0.2 ,0.4 ,0.6, 0.8, 1.0) were investigated. In composition of $Ba_{1-x}$A$_{x}$(Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O, densities are decreased with increasing x values. Grain sizes are decreased with Sr content and Increased with Ca content. The hexagonally ordered superstructure was observed in $Ba_{1-x}$Sr$_{x}$(Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_3$(BSMN) systems, the intensity of superlattice increased with x value. In $Ba_{1-x}$Cr$_{x}$(Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_3$(BSMN) systems, the additional diffraction patterns were shown. The highest value of $\varepsilon$$_{r}$ was shown in x=0.2 of BCMN systems and the value was 41.9. The highest Q$\times$f was shown in x=0.2 of BSMN systems and the value was 68,000. $\tau$$_{f}$ were shown 0 ppm/$^{\circ}C$ near x=0.8.TEX> near x=0.8.0.8.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.307-307
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• 2010

최근 유한연료의 고갈로 인해 세계 유가가 불안정 됨으로서 대체 에너지에 대한 연구가 많이 진행 되고 있다. 특히 압전 소자를 이용한 에너지 하베스팅은 압전 역효과를 이용한 것으로서 주변에서 무의미하게 버려지는 진동이나 바람, 열 에너지를 실 생활에 사용할 수 있는 전기 에너지로 변환할 수 있는 유망한 기술 중 하나이다. 이러한 에너지 하베스팅 기술은 일본과 같은 선진국에서 이미 지하철 및 일반 다리와 같이 진동이 극히 많은 곳에서 응용되고 있다. 이러한 에너지 하베스팅 기술을 응용 하려면 전압출력 계수($g_{33}$)가 높아야 한다. 이것은 압전 d 상수와 유전상수에 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있다. 현재가지 응용되는 압전 하베스팅 조성은 Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT)를 기초로한 세라믹이 응용되고 있다. Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT) 세라믹은 Morpohotropic phase boundary(MPB)에서 전기기계 결합계수 (kp) 와 기계적 품질계수 (Qm) 이 각각 0.5와 500으로 우수한 특성을 나타낸다. 또한 큐리온도 (Tc) 도 $400^{\circ}C$로 온도 안정성 또한 높다. 하지만 $1000^{\circ}C$ 이상에서 소결하는 PbO는 소결 중 급격한 휘발로 환경적 오염 뿐 아니라 특성의 저하를 야기시킨다. 그래서 몇몇 나라에서는 그 사용을 제한하고 점차적으로 사용을 줄여 나가고 있는 동시에 PbO가 첨가되어 있지 않은 Lead-Free 세라믹의 연구가 많이 진행되고 있다. Lead-Free 세라믹 중 alkaline niobate를 기초로 한 페로브스카이트 구조의 ($Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$ (NKN) 은 PbO를 기초로 한 세라믹을 대체할 유망한 후보자 중 하나이다. 하지만 NKN세라믹의 K 성분의 조해성 및 고온에서의 휘발로 인해 일반 적인 소결 방법으로는 고밀도의 세라믹을 얻기 매우 어렵다. 그래서 Hot pressing, Hot forging, RTGG(Reactive Template Grain Growth), SPS(Spark plasma Sintering)와 같은 특별한 소결 법을 이용하거나 $K_8CuNb_4O_{23}$(KCN) 이나 $K_{5.4}Cu_{1.3}Ta_{10}O_{29}$(KCT) 등을 첨가하여 그 소결성을 향상 시키는 방법도 있다. 또한 압전 d상수를 향상 시키기 위해 $Nb_2O_5$나, $La_2CO_3$, $CeO_2$, $Li_2CO_3$ 등을 치환함으로써 압전 d상수를 향상 시켜 전압출력 계수를 높이는 연구 또한 많은 보고가 되어 있다. 특히 $Li_2CO_3$의 첨가는 일반 적인 소결 방법으로도 밀도의 조밀함을 향상 시켜 그에 따른 높은 유전율과 전기기계 결합계수, 압전 d상수를 가져 많은 연구가 되어지고 있다. 그래서 본 연구에서는 일반적인 ($K_{0.5}N_{0.5})_{1-x}Li_x(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3$ + 0.2mol%$La_2O_3$ + 1.2mol%$K_8CuNb_4O_{23}$ 세라믹에 x(=Li) 치환에 따른 유전 및 압전특성을 조사하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.23 no.6
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• pp.329-333
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• 2013

The structural phase transformations of $0.7Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.3PbTiO_3$ (PMN-0.3PT) were studied using high resolution x-ray diffraction (HRXRD) as a function of temperature and electric field. A phase transformational sequence of cubic (C)${\rightarrow}$tetragonal (T)${\rightarrow}$rhombohedral (R) phase was observed in zero-field-cooled conditions; and a $C{\rightarrow}T{\rightarrow}$monoclinic $(M_C){\rightarrow}$ monoclinic ($M_A$) phase was observed in the field-cooled conditions. The transformation of T to $M_A$ phase was realized through an intermediate $M_C$ phase. The results also represent conclusive and direct evidence of a $M_C$ to $M_A$ phase transformation in field-cooled conditions. Beginning from the zero-field-cooled condition, a $R{\rightarrow}M_A{\rightarrow}M_C{\rightarrow}T$ phase transformational sequence was found with an increasing electric field at a fixed temperature. Upon removal of the field, the $M_A$ phase was stable at room temperature. With increasing the field, the transformation temperature from T to $M_C$ and from $M_C$ to $M_A$ phase decreased, and the phase stability ranges of both T and $M_C$ phases increased. Upon removal of the field, the phase transformation from R to $M_A$ phase was irreversible, but from $M_A$ to $M_C$ was reversible, which means that $M_A$ is the dominant phase under the electric field. In the M phase region, the results confirmed that lattice parameters and tilt angles were weakly temperature dependent over the range of investigated temperatures.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.14 no.12
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• pp.863-869
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• 2004

The purpose of this research is to investigate the mechanical property and ductile-brittle transition temperature of Ti-Nb-P added extra low carbon interstitial free steel having a tensile strength of 440 MPa. The mechanical property and transition temperature of hot rolled steel sheets were more influenced by the coiling temperature rather than by the small amount of alloying element. Further, at the same composition, the property of the specimen coiled at low temperature was superior to that obtained at higher coiling temperature. The fracture surface of 0.005C-0.2Si-1.43Mn steel coiled at $630^{\circ}C$ showed a ductile fracture mode at $-100^{\circ}C$, but coiling at $670^{\circ}C$ showed a transgranular brittle fracture mode at $-90^{\circ}C$. The galvannealed 0.006C-0.07Si-1.33Mn steel sheet annealed at $810^{\circ}C$ has tensile strength and elongation of 442.8 MPa and $36.6\%$, respectively. The transition temperature of galvannealed 0.006C-0.07Si-1.33Mn steel sheet was increased with a drawing ratio, and the transition temperature of the galvannealed 0.006C-0.07Si-1.33Mn steel was $-60^{\circ}C$ at a drawing ratio of 1.8

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.4 no.1
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• pp.7-11
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• 1994

Ferromagnetic resonance experiment was performed to study the variations of micromagnetic structure with heat treatment of melt spun $Fe_{76}Cu_{1}Nb_{3}Si_{14}B_{6}$ alloy for 1h at every $50^{\circ}C$ in the temperature range of $400^{\circ}C-700^{\circ}C$. The variations of micromagnetic structure was discussed qualitatively in terms of the variations of line width ${\Delta}H_{p-p}$ and resonance magnetic field $H_{res}$. With increasing armealing temperature to $400^{\circ}C$, ${\Delta}H_{p-p}$ decreases and $H_{res}$ increases due to the decrease in magnetic anisotropy resulting from structural relaxation during heat treatment. With increasing annealing temperature from 400 to $500^{\circ}C$, ${\Delta}H_{p-p}$ increases and $H_{res}$ decreases due to the increase in magnetic anisotropy resulting from the formation of nanocrystalline particles embedded in an amorphous matrix. With increasing armealing temperature from 500 to $550^{\circ}C$, ${\Delta}H_{p-p}$ decreases and $H_{res}$ increases due to the decrease in magnetic anisotropy resulting from the formation of homogeneous nanocrystalline structure with a minor amorphous phase. Further increase in armealing temperature above $550^{\circ}C$ C causes ${\Delta}H_{p-p}$ to increase and $H_{res}$ to decrease due to the increase in magnetic anisotropy due to the formation of inhomogeneous grain structure and intermetallic compounds.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.167-167
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• 2013

최근에 산화물 형광체는 황화물 형광체에 비해 높은 화학적 안정성을 나타내기 때문에 백색 발광 다이오드, 전계방출 디스플레이와 플라즈마 디스플레이 패널에 그 응용성을 넓히고 있다. 마그네슘 니오베이트(magnesium niobate, MgNb2O6)는 우수한 유전 특성(상대 유전상수=18.4)을 나타내기 때문에 마이크로파 유전체로 응용 가능하며, 단일상 릴랙서 페라브스카이트(relaxor perovskite) Pb(Mg1/3Nb2/3)O3을 합성하기 위한 전구체 (precursor)로 널리 사용되고 있으며, 나이오븀산염 이온에서 다양한 색상을 방출하는 활성제 이온으로 효율적인 에너지 전달이 일어남으로써 Sm3+, Dy3+, Eu3+와 같은 희토류 이온의 좋은 모체 격자로 개발할 수 있다. 본 연구에서는 마그네슘 니오베이트 MgNb2O6 모체 결정에 다양한 활성제 이온, 즉 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+를 선택적으로 주입하여 발광 효율이 높은 천연색 형광체를 합성하고자 한다. 특히, 모체 결정에 주입되는 활성제 이온 주위의 국소적인 환경이 반전 대칭에서 변형되는 척도를 조사하여 활성제의 주 발광 파장의 세기가 최대가 되는 최적의 조건을 결정하고자 한다. Mg1-1.5xNb2O6:REx3+ 형광체 분말 시료는 초기 물질 MgO, Nb2O5와 희토류 이온을 화학 반응식에 맞게 정밀 저울로 측량하여 플라스틱 용기에 ZrO2 볼과 함께 넣고, 소정의 에탄올을 채운 뒤 밀봉하고서, 300 rpm의 속도로 20시간 볼밀 (ball-mill) 작업을 수행하였다. 그 후, 체(sieve)로 ZrO2 볼을 걸러낸 다음에 혼합된 용액을 각 비커에 담아서 $40^{\circ}C$의 건조기에서 24시간 건조하였고, 건조된 시료를 막자 사발에 넣고 잘게 갈고 80 ${\mu}m$의 체로 걸러낸 후에, 알루미나 도가니에 활성제 이온별로 각각 담아, 전기로에 장입하여 매분당 $5^{\circ}C$의 비율로 온도를 상승시켜 $350^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소 공정을 실시한 후에, 온도를 계속 일정한 율로 증가시켜 $1,200^{\circ}C$에서 5시간 동안 소성하여 합성하였다. 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 $Cu-K{\alpha}$ 복사선(파장: 1.5406)을 사용하여 X-선회절장치로 측정하였으며, 형광체의 표면 형상은 전계형 주사전자현미경으로 관측하였다. 흡광와 발광스펙트럼은 제논 램프를 광원으로 갖는 형광 광도계를 사용하여 측정하였다. 모체 결정에 활성제 이온 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+가 도핑된 형광체 분말은 각각 적색, 주황색, 황색, 녹색 발광이 관측되었다. 각 발광 스펙트럼과 결정 입자의 크기와 형상 사이의 상호 관계를 조사하였다. 실험 결과로부터, 각 형광체의 발광 파장은 활성제 이온의 종류 와 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 형광체 시료 합성시 활성제 이온의 농도를 선택적으로 조절함으로써 발광의 세기를 제어할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.04a
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• pp.14-14
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• 2001

WC-Co 계의 입성장 억제는 현재 초경합금 분야에서 공학적으로 가장 중요한 이슈들 중의 하나이다 VC를 비롯한 입방정 탄화물이나 $Cr_3C_2$ 등의 여러 가지 탄화 물이 혼합되어 입성장 억제에 이용되는데 입성장 억제의 효과는 대략적으로 용해되는 탄화물의 양에 의존하고 있는 것으로 추정된다. 보다 효율적으로 입성장 억제를 실현하려면 입성장 기구를 명확히 할 필요가 있다. 최 등[1]은 VC가 WC 입자 표면 에서의 edge energy를 증가시켜서 2차원 핵생성의 에너지 장벽을 올리게 하고 이에 따라 입성장이 억제된다는 모델을 제안하였다. 이러한 모텔을 입증하기 위해서는 이론적으로만 예측이 가능한 edge energy보다 좀 더 명확한 물리적인 변수가 제시되어야 할 것이다. 여기서는 또 다른 계인 NbC- TiC-Co 계에서 NbC와 TiC의 버에 따른 입성장 거동과 입자의 형상간의 관계로부터 업성장과 edge energy 그리 고 edge energy와 입자 형상간의 관계를 알아보고 이로부터 좀 더 구체적인 의미 에서의 입성장 모텔과 입성장 억제기구를 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1996.05a
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• pp.264-268
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• 1996

Directional coupling optical switch which on the LiNbO$_3$ substrate is fabricated by using proton exchange method and self-aligned method. Proton exchange of proton diffusion method was applied to pattern a waveguide on LiNbO$_3$ substrate. The annealing at 400[$^{\circ}C$] was caroled out to control waveguide width and depth. The process of proton exchange was done at 150[$^{\circ}C$] for 120[min], 200[$^{\circ}C$] for 60[min] and annealing process was done at 400[$^{\circ}C$] for 90[min], 400[$^{\circ}C$] for 60[min]. The high speed directional coupling optical switch has very good figures of merits:the measured high frequency power were achieved.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.14 no.10
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• pp.713-718
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• 2004

To study the dynamic strain aging behavior of Zr-0.4Sn-1.5Nb-0.2Fe sample tube for nuclear fuel cladding in the range of pressurized water reactor (PWR) operation temperature, the tensile tests of the tube specimens, which had been finally heat-treated at $470^{\circ}C\;and\;510^{\circ}C$, had been carried out with the strain rate $1.67{\times}10^{-2}/s\;and\;8.33{\times}10^{-5}/s$ at the various temperatures from room temperature to $500^{\circ}C$. It was observed that the elongation of the specimens got shortened as the temperature increased from $200^{\circ}C\;to\;340^{\circ}C$. The specimens that were finally heat-treated at $470^{\circ}C$ showed a plateau more remarkably on the plot of yield strength-temperature than those heat-treated at $510^{\circ}C$. In the range of $310\sim400^{\circ}C$, the strain rate sensitivity of the specimens finally heat-treated at $510^{\circ}C$ was $30.4\%\sim33.7\%$ lower but the work hardening exponent index of the specimens was a little higher than that without dynamic strain aging effect.