• 제목/요약/키워드: PbO-B$_2$O$_3$-${SiO_2}-{Al_2}{O_3}$

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Control of Glass Infiltration at the Al2O3/Glass/Al2O3 Interface

  • Jo, Tae-Jin;Yeo, Dong-Hun;Shin, Hyo-Soon;Hong, Youn-Woo;Cho, Yong-Soo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권1호
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    • pp.32-34
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    • 2011
  • A zero-shrinkage sintering process in which the shrinkage of the x-y axis is controlled to be zero is in great demand due to the high integration trend in ceramic modules. Among the zero-shrinkage sintering processes available, the glass infiltration method proposed in the preliminary study with an $Al_2O_3/Glass/Al_2O_3$ structure is one promising method. However, problems exist in regard to the glass infiltration method, including partially incomplete joining between $Al_2O_3$ and glass layers due to the precipitate of Ti-Pb rich phase during the sintering process. Therefore, we wish to solve the de-lamination problems and suggest a mechanism for delamination and the solutions in the zero-shrinkage low temperature co-fired ceramic (LTCC) layers. The de-lamination problems diminished using the Pb-BSi-O glass without $TiO_2$ in Pb-B-Ti-Si-O glass and produced a very dense zero-shrinkage LTCC.

광주.전남지역 목조 고건축물에 사용된 단청안료에 대한 연구 (A Study on Dancheong Pigments of Old Wooden Building in Gwangju and Jeonnam, Korea)

  • 장승욱;박영석;박대우;김종균
    • 자원환경지질
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    • 제43권3호
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    • pp.269-278
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    • 2010
  • 우리는 단청안료의 착색제에 대한 특성을 살펴보았고, 이번 연구가 우리 전통 단청의 색을 재현하는데 기여하길 바란다. 광주 전남지역 목조 고건축물에서 자연적으로 박리가 일어난 부분의 단청안료 시료를 채취하고, 이를 XRD와 EDS-SEM분석을 이용하여 착색제를 분석하였다. 백색안료에서는 고대부터 착색제로 사용되어온 석고$(CaSO_4{\cdot}2H_{2}O)$,석영$(SiO_2)$, 백연석$(PbCO_3)$ 및 호분$(CaCO_3)$과 현대에서 많이 사용되는 산화지당$(TiO_2)$이 모든 시료에서 확인되었다. 적색안료에서는 고대부터 착색제로 사용된 석간주$(Fe_{2}O_{3})$와 연단$(Pb_{3}O_{4})$ 및 현대안료 착색제인 C. I. pigment orange $13(C_{32}H_{24}C_{12}N_{8}O_{2})$이 확인 되었지만, 진사(cinnabar, HgS)는 관찰되지 않았다. 황색안료에서는 납을 주성분으로 하는 황연인 홍연석$(PbCrO_4)$과 고대부터 사용된 밀타승(PbO)이 확인되었다. 청색안료에서는 착색제인 소달라이트 $(Na_{4}BeAlSi_{4}O_{12}Cl)$와 노제안$(Na_{8}Al_{6}Si_{6}O_{24}SO_{4})$이 확인되었으며, 현대안료 착색제인 C. I. pigment blue $29(Na_{7}Al_{6}Si_{6}O_{24}S_{3})$ 도 확인되었다. 녹색안료에서는 착색제로 카루머타이트(calumetite, $Cu(OHCI)_{2}{\cdot}2H_{2}O$), 에스콜라이트$(Cr_{2}O_{3})$, 디크롬트리옥사이드(dichromium trioxide, $Cr_{2}O_{3}$), 에머랄드그린$(C_{2}H_{3}As_{3}Cu_{2}O_{8})$ 및 현대안료 착색제인 C. I. pigment green$(C_{32}H_{16}-XCl_{x}Cu_{8})$이 확인되었다. 흑색안료에서는 먹(송연)이 확인 되었다.

후막페이스트용 Glass Frit의 내산성에 미치는 제조방법 및 첨가제의 영향 (The Effects of Additives and Fabrication Methods on Durability in Acid of Glass Frit for Thick Film Paste)

  • 장규철;노태형;구본급;임대영;김호기
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.29-36
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    • 2000
  • 후막 페이스트용 glass frit의 내산성에 영향을 미치는 프릿트 제조방법 및 첨가제의 영향을 연구하였다. 프릿트 제조 방법에 따른 내산성을 관찰하기 위하여 $PbO-SiO_2-B_2O_3$기본 조성을 습식 및 건식 등의 흔합 방법 및 용융 횟수를 변수로 연구하였고, 첨가제에 의한 내산성 연구를 위하여 첨가제로 $ZrO_2$, $Al_2O_3$, $TiO_2$등을 0-l0wt% 첨가하여 첨가제에 따른 내산성 변화를 관찰하였다.

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고팽창 결정화 유리의 유약에 관한 연구 (Studies on the Glaze for High Expansion Glass Ceramics)

  • 박용완;강은태;박찬성;전문덕
    • 한국세라믹학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.213-216
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    • 1980
  • A glass-ceramics material of composition %SiO_2$: 38.50, $Al_2O_3$: 26.00, $Na_2O$: 18.00, CaO: 6.00, MgO: 4.00, $TiO_2$: 7.50 was strengthened by coating a series of glazes$(SiO_2-B_2O_3-Al_2O_3-CaO-PbO-Na_2O-)$, which has lower thermal expansion coefficient than that of the glass-ceramics. The thermal expansion coefficient of the glazes ranges $80~90{\times}10^{-7}$cm/cm/$^{\circ}C$, whereas that of the glass-ceramics is $115{\times}10^{-7}$cm/cm/$^{\circ}C$. The glass-ceramics was identified to be composed of nepheline, carnegieite low form, and meta sodium silicate crystal by X-ray diffraction phase analysis. The glaze, having lower melting point and appropriate thermal expansion coefficient, was tried to be stable and good at secondary heat treatment.

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Effect of Binder Glass Crystallization on Electrical Properties in $RuO_2$-Thick Film Resistor

  • Sungmin Kwon;Kim, Cheol-Young
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제2권1호
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    • pp.33-38
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    • 1996
  • In thick film resistors, the characteristics of the frit and the reaction between glass frit and conductor material play an important role for their electrical properties. In this study, various glass frits in the system of $60RO{\cdot}20SiO_2$ $15B_2O_3{\cdot}5Al_2O_3$(RO=PbO, ZnO, CdO; mole%) were mixed with $RuO_2$ and coated on 96% alumina substrate. Only the glass frit containing PbO was reacted with $RuO_2$in$RuO_{2+}$-thick film resistor and produced the new crystalline phase of $Pb_2Ru_2O_{65}$. Their electrical resistivities strongly depend on the amount of $Pb_2Ru_2O_{65}$ crystalline phase obtained, which varied with firing temperature. The sheet resistivities of these resistors were varied from $10^3\; to\; 10^6\;{\Omega}/{\Box}$ depending on heat treatment, and the absolute value of TCR was decreased as the heat treatment temperature increaed. However, $RuO_2$ did not reacted with the glass frits containing ZnO nor CdO, and the resulting showed very high sheet resistivities.

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Lead-Borosilicate Glass계 LTCC용 유전체에 대한 고찰 (Investigation on Lead-Borosilicate Glass Based Dielectrics for LTCC)

  • 윤상옥;오창용;김관수;조태현;심상흥;박종국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.338-343
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    • 2006
  • The effects of lead-borosilicate glass frits on the sintering behavior and microwave dielectric properties of ceramic-glass composites were investigated as functions of glass composition of glass addition ($10{\sim}50vol%$), softening point (Ts) of the glass, and sintering temperature of the composites ($500{\sim}900^{\circ}C$ for 2 h). The addition of 50 vol% glass ensured successful sintering below $900^{\circ}C$. Sintering characteristics of the composites were well described in terms of Ts. PbO addition in to the glass enhanced the reaction with $Al_{2}O_3$ to form liquid phase and $PbAl_{2}Si_{2}O_8$, which was responsible to lower Ts. Dielectric constant(${\epsilon}_r$), $Q{\times}f_0$ and temperature coefficient of resonant frequency (${\tau}_f$) of the composite with 50 vol% glass contents ($B_{2}O_{3}:PbO:SiO_{2}:CaO:Al_{2}O_3$ = 5:40:45:5:5) demonstrated 8.5, 6,000 GHz, $-70\;ppm/^{\circ}C$, respectively, which is applicable to substrate requiring a low dielectric constant. When the same glass composition was applied sinter $MgTiO_3\;and\;TiO_2,\;at\;900^{\circ}C$ (50 vol% glass in total), the properties were 23.8, 4,000 GHz, $-65ppm/^{\circ}C$ and 31.1, 2,500 GHz, $+80ppm/^{\circ}C$ respectively, which is applicable to filter requiring an intermidiate dielectric constant.

열분석에 의한 PDP 격벽용 출발유리조성의 결정화 특성 연구 (Crystallization Kinetics by Thermal Analysis (DTA) on Starting Glass Compositions for PDP(Plasma Display Panel) Rib)

  • 전영욱;차재민;김대환;이병철;류봉기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.721-727
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    • 2002
  • 고함량 PbO계 조성 PDP 격벽용 유리의 경우, 광학적, 기계적 및 전기적 물성들을 만족시키며, 동시에 높은 온도에서 열처리공정을 거쳐야 하므로, 유리의 조성-물성-공정상의 trade-off가 발생하여, 이를 극복하기 위한 방안으로서 유리의 결정화가 유효하다. 이에 본 연구에서는 고함량 PbO계 조성 PDP 격벽용 후보 유리계의 최적결정화조건을 확립하고자 열시차분석법(DTA)에 의한 결정화 특성을 연구하였다. $62PbO-19B_2O_3-10SiO_2-9(Al_2O_3-K_2O-BaO-ZnO)$(in wt%) 조성계의 유리에 결정핵생성 및 성장을 위해 $TiO_2$를 3 wt%를 첨가한 수, 용융/냉각/분쇄 처리 후 얻어진 유리 분말을 $445^{\circ}C$에서 각각 1∼10시간 열처리하여 핵생성을 시켰으며, 이렇게 얻어진 각 유리 분말은 각기 $5∼25^{\circ}C/min$의 가변 승온속도로 DTA 측정을 하였다. DTA 결정화 피크 온도는 승온속도가 높아짐에 따라 증가하였고, 열처리 시간이 증가함에 따라 감소하였다. Avrami 변수는 1에 근사하는 값이 얻어져서, 표면결정화가 우선하였으며, 최대 핵생성 처리시간은 2시간이었다.

티탄산바륨 소재의 XRF 분석용 CRM 개발에 관한 연구 (A study on development of CRM by means of XRF analysis for fine ceramic ($BaTiO_3$))

  • 김영만;정찬이;임창호;송택용;이동수
    • 분석과학
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    • 제9권4호
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    • pp.382-391
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    • 1996
  • 세라믹스 분야, 전자요업 분야 등에서 폭넓게 사용되고 있는 티탄산바륨 소재에 대하여 신속하고 정확하게 분석할 수 있는 X-선 형광분석용 표준물질 12종을 제작하였다. 특히 매질효과 제거, 보관성, 균질성 등을 고려하면서 융제 ($Li_2B_4O_7+LiBO_2$)로 시료를 16배 희석하여 제작 하였다. 티타늄을 비롯한 몇 원소는 매트릭스의 영향을 받는 것으로 보여 실험 계수법을 사용하고 Lucas Tooth와 Price의 식을 이용해 매트릭스의 영향을 보정해 주었다. 세 곳의 분석기관에서 X-선 형광분광기로 12개의 표준물질에 포함된 15 원소에 대하여 검정곡선을 작성해 본 결과 BaO, PbO, SrO, $Fe_2O_3$, $La_2O_3$, $SnO_2$, ZnO, $ZrO_2$, CaO들은 correlation factor가 0.995를 넘는 아주 좋은 곡선을 얻었다. $SiO_2$$Al_2O_3$는 X-선 형광세기도 약하고 correlation factor가 낮은 검정 곡선을 보였다.

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역사시대에 분화한 백두산 화산재의 화학 성분 (Geochemical Composition of Volcanic Ash from Historical Eruptions of Mt. Baekdu, Korea)

  • 윤성효;고정선;장철우
    • 암석학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.37-47
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    • 2018
  • 백두산에서 역사시대에 분화한 화산재의 시료에 대하여 다양한 방법으로 주성분과 미량성분을 분석하였다. 화산재의 주성분 원소 함량은 $SiO_2$ 58.8~71.1 wt.%, $Al_2O_3$ 9.6~16.8 wt.%, ${Fe_2O_3}^T$ 4.5~6.9 wt.%, MgO 0.1~1.7 wt.%, CaO 0.3~1.6 wt.%, $Na_2O$ 5.2~6.3 wt.%, $K_2O$ 4.3~5.9 wt.% 그리고 $TiO_2$ 1.2 wt.%이하로 분석되었다. Ba, Cu, Cr. Co, Ni, Sr, V, Zn와 Zr을 포함하는 32개 미량원소가 분석되었는데, 이들 화산재는 일부 미량원소와 경희토류 원소의 부화정도에 따라 두 그룹(그룹 A, 그룹 B)으로 구분되며, 그룹 A에는 1천년 전의 밀레니엄 분화물, 1668년과 1903년 분화물이, 그룹 B에는 1702년 분화물이 해당된다. 중금속원소인 Cu, Co, Zn, Mn 등은 소량 함유되어 나타난다. 백두산 화산재는, 섭입대 기원의 일본 사쿠라지마 화산의 화산재와 비교하여, 미량성분원소 중 Y, Nb, Pb, U, Sc, V, Ni 그리고 Cu 함량은 낮게 나타나며, Zr, Ba, Hf, Cr, Co, Zn 그리고 희토류(Eu제외) 등은 높은 함량을 나타낸다.

고분해능 X-선 분말 회절을 이용한 Cs-, Cd-, Pb-, Sr-으로 치환된 합성 모데나이트의 격자상수 비교 연구 (Comparative Crystal Chemistry of Exchanged by Cs-, Cd-, Pb-, and Sr-synthetic Mordenite Using High Resolution X-ray Powder Diffraction)

  • 이수진;이현승;성동훈;김표상;김현수;이용문
    • 광물과 암석
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    • 제35권3호
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    • pp.345-353
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    • 2022
  • 본 연구는 합성 모데나이트(Na6.6Al6.6Si41.4O96·20.4H2O, Na-MOR)를 이용한 다양한 중금속의 포획 연구를 하기 위한 기초 단계로, 고분해능 X-선 분말 회절을 이용하여 치환체의 격자상수 및 부피 변화를 이해하기 위한 목적으로 실험을 진행하였다. 열중량 분석법(Thermogravimetric analysis, TGA)으로 측정한 결과, 1가 양이온 치환체(Cs-MOR, Na-MOR)는 단위포 당 19.4, 20.4개의 물분자가 존재하였으며, 2가 양이온 치환체(Pb-MOR, Sr-MOR, Cd-MOR)는 단위포 당 21, 23.1, 23.2개가 존재하는 것을 확인하였다. 측정한 모든 물질은 사방정계에 속하는 Cmcm의 공간군을 가지는 것으로 확인할 수 있었다. 치환 전 물질인 Na-MOR과 비교했을 때, 치환체의 (110)면과 (200)면의 회절강도가 명확하게 변화하였으나, 전체적인 피크의 위치는 거의 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Na-MOR에서는 확인이 되지 않았던 (220)면의 피크가 Pb-, Cd-, Sr-MOR에서 뚜렷하게 관찰되었다. 이를 통해서 양이온 치환에 따른 원자들의 분포 변화가 주로 ab-평면상에서 나타나지만, 격자상수의 변화는 미세할 것으로 짐작할 수 있었다. Whole profile fitting 방법을 사용하여 치환된 모데나이트의 미세한 격자상수의 변화를 관찰하였다. 치환체의 격자상수 및 격자부피의 변화는 치환된 양이온의 반경 및 전하수에 따라 서로 다른 경향성을 보였다. 1가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 a-축의 길이는 증가하지만, 반면에 b- 및 c-축의 길이는 감소하였다. 2가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 대체적으로 a-축의 길이가 감소하고, b- 및 c-축의 길이는 증가하였다. 격자부피는 1가 또는 2가 양이온 치환체들이 각각 독립된 경향성을 가지며, 이온반경에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있었다.