• 한국분말재료학회지
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• 제18권1호
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• pp.41-48
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• 2011

As a pore precursor, carbon black with different content of 0 to 60 vol% were added to (Ba,Sr)$TiO_3$ powder. Porous (Ba,Sr)$TiO_3$ ceramics were prepared by pressureless sintering at $1350^{\circ}C$ for 1h under air. Effects of carbon black content on the microstructure and PTCR characteristics of porous (Ba,Sr)$TiO_3$ ceramics were investigated. The porosity of porous (Ba,Sr)$TiO_3$ ceramics increased from 6.97% to 18.22% and the grain size slightly decreased from $7.51\;{\mu}m$ to $5.96\;{\mu}m$ with increasing carbon black contents. PTCR jump of the (Ba,Sr)$TiO_3$ ceramics prepared by adding carbon black was more than $10^5$, and slightly increased with increasing carbon black. The PTCR jump in the (Ba,Sr)$TiO_3$ ceramics prepared by adding 40 vol% carbon black showed an excellent value of $9.68{\times}10^5$, which was above two times higher than that in (Ba,Sr)$TiO_3$ ceramics. These results correspond with Heywang model for the explanation of PTCR effect in (Ba,Sr)$TiO_3$ ceramics. It was considered that carbon black is an effective additive for preparing porous $BaTiO_3$ based ceramics. It is believed that newly prepared (Ba,Sr)$TiO_3$ cermics can be used for PTC thermistor.

• 한국재료학회지
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• 제11권10호
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• pp.895-899
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• 2001

Electrical properties of porous $BaTiO_3-based$ ceramics were investigated from the viewpoint of adsorbed oxygen. Namely, the effects of heat-treatment temperature ($450-600^{\circ}C$) and measuring atmosphere (oxygen and nitrogen) on the PTCR characteristics of the porous $BaTiO_3-based$ ceramics were investigated. It was found that the PTCR characteristics of the porous $BaTiO_3-based$ ceramics was developed at $\geq$55$0^{\circ}C$, and the magnitude of the PTCR characteristics increased with increasing heat-treatment temperature. It was also found that the magnitude of the PTCR characteristics in the porous $BaTiO_3-based$ ceramics increased in oxygen atmosphere, whereas decreased in nitrogen atmosphere during heating and cooling.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권12호
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• pp.1177-1182
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• 2003

BaTiO$_3$ 분말에 흑연 분말을 첨가하여 BaTiO$_3$계 가스센서용 다공성 감지물을 제조하였으며, 이 감지물의 결정구조와 미세구조를 연구하였다. 이 감지물 소성체는 정방정 perovskite 결정구조를 가지고 있었다 흑연 분말의 첨가량이 증가함에 따라 소성체의 기공도가 증가하였다. 이것은 소성 시 흑연 분말과 산소가 발열반응하여 CO 및 $CO_2$ 가스를 생성하고, 이 가스가 휘발하였기 때문이라고 생각된다. 제조한 BaTiO$_3$계 소성체는 대기에서 측정한 저항과 CO 가스에서 측정한 저항이 고온( >∼20$0^{\circ}C$)에서 큰 차이를 나타내고 있으며 온도가 증가함에 따라 차이가 커짐을 관찰하였다. 소성체 기공도의 증가에 따른 반응 site의 증가로 인하여 소성체의 표면흡착기인 $O_2$$^{-}$와 CO 가스의 반응과, 소성체에 있는 $O^{-}$와 CO 가스의 반응이 활발하기 때문에 CO 가스의 민감도가 크게 증가하였다. 본 연구에서 제조된 다공성 BaTiO$_3$계 세라믹스는 CO 가스센서의 감지물 재료로써 유망하다고 생각된다.

• 한국재료학회지
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• 제10권10호
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• pp.671-676
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• 2000

본 연구에서는 부분산화한 Ti 분말을 첨가한 $BaTiO_3$계 세라믹스를 진공중 $1350^{\circ}C$에서 1 h 소결하여 제조하였다. 공기중 가열후 전기적 성질과 미세조직에 미치는 부분산화한 Ti분말 첨가량의 효과를 조사하였다. 그 결과, 5~7vol%의 부분산화한 Ti분말을 첨가한 반도성 $BaTiO_3$계 세라믹스는 비정항의 변화크기가 $10^5$이상인 우수한 PTCR 특성을 나타내었고 또한, 고다공질과 미립화된 조직을 얻을 수 있었다. 5 vol%의 부분산화한 Ti 분말을 첨가한 $BaTiO_3$계 세라믹스의 상대밀도와 입도는 각각 54%, $1.3\;{\mu\textrm{m}}$였다. 부분산화한 Ti 분말의 첨가에 의한 $BaTiO_3$계 세라믹스의 PTCR 특성 발현은 입계에서의 산소 흡착에 기인하였는데, 이는 Heywang모델로써 설명할 수 있었다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.152.1-152
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• 2003

• 한국분말재료학회지
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• 제31권1호
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• pp.16-22
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• 2024

Composite-based piezoelectric devices are extensively studied to develop sustainable power supply and self-powered devices owing to their excellent mechanical durability and output performance. In this study, we design a lead-free piezoelectric nanocomposite utilizing (Ba_0.85 Ca_0.15)(Ti_0.9Zr_0.1)O₃ (BCTZ) nanomaterials for realizing highly flexible energy harvesters. To improve the output performance of the devices, we incorporate porous BCTZ nanowires (NWs) into the nanoparticle (NP)-based piezoelectric nanocomposite. BCTZ NPs and NWs are synthesized through the solid-state reaction and sol-gel-based electrospinning, respectively; subsequently, they are dispersed inside a polyimide matrix. The output performance of the energy harvesters is measured using an optimized measurement system during repetitive mechanical deformation by varying the composition of the NPs and NWs. A nanocomposite-based energy harvester with 4:1 weight ratio generates the maximum open-circuit voltage and short-circuit current of 0.83 V and 0.28 ㎂, respectively. In this study, self-powered devices are constructed with enhanced output performance by using piezoelectric energy harvesting for application in flexible and wearable devices.