• Elastomers and Composites
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• 제35권3호
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• pp.180-187
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• 2000

석면대체용으로 육티탄산칼륨($K_2Ti_6O_{13}$)을 합성하고, 이를 사용하여 새로운 형태의 비석면계 자동차용 마찰재를 개발하고자, 마찰재 매트릭스의 조성 및 물성 최적화와 육티탄산칼륨이 고무복합체에 어떠한 특성을 부여하는지에 대해 조사하였다. 원하는 침상형태의 육티탄산칼륨은 KCI 염을 단독으로 하고 $K_2CO_3$를 과량으로 첨가하여 합성하였을 때 안정하게 얻을 수 있었다. 또한, 적절한 마찰재로서의 성능을 얻기 위해서는 육티탄산칼륨은 실란커플링제로 표면 처리하여 매트릭스 고무와의 계면접착력을 향상시키고, 10 phr의 에폭시 수지를 첨가하여야 함을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권4호
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• pp.150-154
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• 2016

$K_2Ti_6O_{13}$ 휘스커를 합성하는 방법은 고상법, 수열합성법, 소성법, 융제법, 서냉법, 용융법, KDC법, 졸-겔법 등이 있다. 융제법을 이용하여 $K_2Ti_6O_{13}$을 합성하는 연구를 진행하였다. 칼륨 전구체의 종류와 반응온도와 시간을 조절하여 합성 된 $K_2Ti_6O_{13}$의 입자크기와 분포를 제어하였고, 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 평균입자 크기는 $500nm{\sim}2{\mu}m$였다. KOH와 $TiO_2$의 비율, pH(KOH 첨가량), 반응온도와 반응시간 등의 공정변수에 대해 연구를 진행하였다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$은 X-선 회절분석기와 전계방사 주사전자현미경을 이용하여 특성평가를 실시하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권4호
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• pp.386-393
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• 2002

본 연구는 티탄산칼륨 섬유(K2O·$nTiO_2$)를 제조한 후, 도전율이 우수한 Sb-doped $SnO_2$(ATO: Antimony Tin Oxide)를 티탄산 칼륨 섬유에 코팅하는 기술을 개발하는데 목적이 있다. 티탄산칼륨 섬유는 서냉 소성법으로 제조하였으며 섬유의 평균 길이는 $15{\mu}m$, 평균 직경은 $0.5{\mu}m$이었다. ATO를 졸-겔법, 공침법, 균일침전법등 세가지 방법으로 티탄산칼륨 섬유에 코팅 하였으며 ATO 코팅된 티탄산칼륨 섬유는 ATO 함량(5∼70 wt%), Sb 함량(0∼20 wt%), 온도($450∼800^{\circ}C$), 수세 여부 및 회수(3∼4회) 등을 변화 시키며 비저항 변화를 관찰하였다. 공침법의 경우 ATO 함량이 30wt%에서 103${\Omega}$·cm 낮은 비저항을 나타내었으며, 그 이상의 함량에서는 거의 일정한 값($60{\Omega}{\cdot}cm∼90{\Omega}{\cdot}$cm)을 보였다.

• 공업화학
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• 제5권1호
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• pp.160-175
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• 1994

육티탄산칼륨을 $860{\sim}1100^{\circ}C$의 온도범위에서 서냉소성법에 의해 효과적으로 합성하였다. 섬유상의 $K_2Ti_6O_{13}$의 결정을 얻기 위해서는 소성온도 $1100^{\circ}C$, $K_2CO_3$에 대한 $TiO_2$의 mole ratio는 4.5가 가장 적절하였다. 소성 후 서냉조작은 결정상의 티탄산칼륨과 $K_2O$와 $TiO_2$의 혼합물 액상과의 화합으로 티탄산칼륨의 섬유상 결정화에 효과적이며, 적절한 서냉속도는 $860^{\circ}C$까지 $0.5^{\circ}C/min$이었다. 서냉 소성 후 물에 의한 알칼리 침출 조작에 의해 단상의 $K_2Ti_6O_{13}$의 섬유상이 얻어지며 이때의 침출조건은 끓는물에서 10시간이 적절하였다. 또한 소성시료인 $K_2CO_3$와 $TiO_2$ 혼합물에 대한 가압은 티탄산칼륨의 섬유화에 매우 효과적이었다. 최종적으로 얻어진 육티탄산칼륨은 직경 $0.5{\sim}1{\mu}m$, 길이는 $100{\sim}1000{\mu}m$로 aspect ratio 100~1000의 섬유상 결정이었다.

• 한국재료학회지
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• 제27권3호
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• pp.132-136
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• 2017

We synthesized potassium hexatitanate, ($K_2Ti_6O_{13}$, PT6), with a non-fibrous shape, by acid leaching and subsequent thermal treatment of potassium tetratitanate ($K_2Ti_4O_9$, PT4), with layered crystal structure. By controlling nucleation and growth of PT4 crystals, we obtained splinter-type crystals of PT6 with increased width and reduced thickness. The optimal holding temperature for the layered PT4 was found to be ${\sim}920^{\circ}C$. The length and width of the PT4 crystals were increased when the nucleation and growth time were increased. After a proton exchange reaction using aqueous 0.3 M HCl solution, and subsequent heat treatment at $850^{\circ}C$, the PT4 crystal transformed into splinter-type PT6 crystals. The frictional characteristics of the friction materials show that as the particle size of PT6 increases, the coefficient of friction (COF) and wear amounts of both the friction materials and counter disc increase.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제14권4호
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• pp.145-151
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• 2018

Rod shaped Potassium hexatitanate ($K_2Ti_6O_{13}$) was synthesized from colloidal mixture of $TiO_2$, KOH and graphene oxide (GO) by aerosol spray drying and post heat treatment. Firstly, $TiO_2-KOH-GO$ composites were fabricated by aerosol spray drying in argon atmosphere. The composites were then calcined to form a rod shaped morphology of potassium titanate (KTO) in the presence of graphene at $900^{\circ}C$ for 3 h in argon atmosphere. Finally, the rod shaped KTO was obtained after removal of graphene (GR) at $800^{\circ}C$ and 3 h in air atmosphere. Characterization of the synthesized $K_2Ti_6O_{13}$ was carried out using the XRD, BET and FE-SEM. The length and diameter of the synthesized $K_2Ti_6O_{13}$ could be controlled by weight fraction of GO in the aerosol precursor. The length of $K_2Ti_6O_{13}$ rod increased with decreasing its diameter as GO concentration increased. The aspect ratio of the synthesized $K_2Ti_6O_{13}$ rod was controlled from 5 to 13.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.9-17
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• 2017

$K_2Ti_6O_{13}$ 휘스커는 낮은 온도 및 압력조건에서 수열합성법을 통해 합성하였다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 평균길이는 $300nm{\sim}1.5{\mu}m$이고, 평균 반경은 15 nm~60 nm이다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 Aspect ratio는 12 이하로 측정되었다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 평균 길이와 직경은 반응온도와 시간, KOH 몰 농도를 조절하여 제어하였다. 결정구조 상 반응온도 $210^{\circ}C$, 반응시간 4시간 이상에서 potassium hexatitanate가 합성되었고, 휘스커의 길이는 반응온도가 증가할수록 증가하였다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$은 X-선 회절분석기(XRD)와 전계 방사 주사전자현미경(FE-SEM)을 이용하여 특성평가를 실시하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권2호
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• pp.64-67
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• 2011

The effect of Ta substitution on the crystal structure, ferroelectric, and piezoelectric properties of $Bi_{0.5}(Na_{0.82}K_{0.18})_{0.5}Ti_{1-x}Ta_xO_3$ ceramics has been investigated. The Ta doping resulted in a transition from coexistence of ferroelectric tetragonal and rhombohedral phases to an electrostrictive pseudocubic phase, leading to degradations of the remnant polarization, coercive field, and piezoelectric coefficient $d_{33}$. However, the electricfield-induced strain was significantly enhanced by the Ta substitution-induced phase transition and reached a highest value of $S_{max}/E_{max}$ = 566 pm/V under an applied electric field 6 kV/mm when 2% Ta was substituted on Ti sites. The abnormal enhancement in strain was attributed to the pseudocubic phase with high electrostrictive constants.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2017

A comparative study of microwave and conventional sintering of lead-free $Bi_{1/2}(Na_{0.82}K_{0.18})_{1/2}TiO_3-BaZrO_3-CuO$ ceramics is presented. It was found that microwave sintering (MWS) can be successfully applied to the fabrication of large strain Bi-perovskite with electric field-induced strains comparable to those obtained with conventional sintering (CFS). Although MWS resulted in smaller grained microstructures than CFS, the ferroelectric properties were stronger in MWS-derived specimens than in the CFS-derived ones. The piezoelectric strain constant $d_{33}{^*}$ of the CFS-derived specimens reached a maximum value of 372 pm/V after sintering at $1100^{\circ}C$, whereas that of MWS-derived specimens peaked at $950^{\circ}C$ with a $d_{33}{^*}$ value of 324 pm/V.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권5호
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• pp.399-403
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• 2010

The effects of $MnO_2$ doping on the crystal structure, ferroelectric, and piezoelectric properties of (K,Na)$NbO_3$ (KNN) ceramics have been investigated. $MnO_2$ was found to be effective in enhancing the densification and grain growth during sintering. X-ray diffraction analysis indicated that Mn ions substituted B-site Nb ions up to 2 mol%, however, further doping induced unwanted secondary phases. In comparison with undoped KNN ceramics, the well developed microstructure and the substitution to B-sites in 2 mol% Mn-doped KNN ceramics resulted in significant improvements in both piezoelectric coupling coefficient and electromechanical quality factor.