• 센서학회지
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• 제1권1호
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• pp.59-66
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• 1992

$BaSO_{4}$ : Eu 열형광체 분말을 제작하고 이를 PTFE로 중합한 디스크형의 $BaSO_{4}$ : Eu-PTFE 고감도 TLD 방사선 센서를 제작하였다. $BaSO_{4}$ : Eu 열형광체는 $BaSO_{4}$분말과 활성체인 Eu($Eu_{2}O_{3}$) 및 두가지 용제 $NH_{4}Cl$과 $(NH_{4})_{2}SO_{4}$를 각각 lmol%, 6mol% 및 5mol%의 농도로 묽은 황산에 공침하여 건조시킨 후 질소분위기에서 $1000^{\circ}C$로 1시간 동안 소결하여 제작하였을 때 $X/{\gamma}$선에 대해 최대감도를 나타내었다. 그리고 $BaSO_{4}$ : Eu glow 곡선의 주 피이크의 활성화에너지와 진동수인자 및 발광차수는 각각 1.17eV, $3.6{\times}10^{11}/sec$ 및 1.25이었으며, 발광 스펙트럼의 피이크 파장은 425nm였다. 한편 $BaSO_{4}$ : Eu-PTFE TLD의 최적제작조건은 열형광체 분말의 함량은 40wt%, TLD의 두께는 $105.7mg/cm^{2}$ 중합조건은 $380^{\circ}C$, 공기중에서 2시간으로 결정하였다. 그리고 ${\gamma}$선에 대한 TL 피이크 강도의 선량의존성은 0.01-20Gy영역에서 선형적이었으며, 감쇠율은 60시간에 약 10 %였다.

• 센서학회지
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• 제1권1호
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• pp.67-75
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• 1992

$BaTiO_{3}$ PTC 서미스터를 제조하여 그 전기적 특성을 조사하였다. PTC 서미스터의 저항률은 $20^{\circ}C$에서 $200^{\circ}C$까지 $20^{\circ}C$ 간격으로 측정되었다. 이 시편의 ac 복소 임피던스 분석을 통하여 PTC 서미스터의 입계저항, 입계정전용량, bulk 저항 등을 조사하였다. 전자현미경을 사용하여 grain을 확인하고 평균 입경을 구하였으며 측정된 평균 입경은 $3.8{\mu}m$에서 $8.8{\mu}m$까지 되었다. 평균 입경은 소결온도가 높을수록 커지는 경향을 보였으며 최대저항률 증가비는 $4{\times}10^{5}$ 정도였다. Bulk 저항률은 소결온도가 $1340^{\circ}C$ 이상일 경우는 측정온도가 증가함에 따라 감소하였다. 측정온도가 증가할수록 입계저항은 n의 지수함수적으로 증가하였으며, 입계정전용량은 감소하고, 입계의 전위 장벽은 증가하였다. 입계전하밀도는 측정온도가 올라갈수록 증가하였으나, 측정온도가 약 $110^{\circ}C$ 이상일 경우 더 이상 증가하지 않았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권3호
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• pp.139-146
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• 2012

소뼈를 하소하여 천연 하이드록시아파타이트 분말을 얻은 다음, $1100^{\circ}C$ 및 $1200^{\circ}C$로 상압 소결하여 기공율이 각각 35 % 및 18 %인 다공성 하이드록시아파타이트를 제조한 후 이들 시편의 생체친화성을 평가하였다. 골아세포의 성장속도과 세포독성의 유무에 따라 평가되는 생체친화성은 MG-63 세포의 부착능과 분화되어 증식되는 세포의 수로 측정하였다. in vitro에서 세포 반응을 관찰한 결과 소뼈로부터 제조된 하이드록시아파타이트 시편은 독성이 없고 생체 친화성이 좋은 시편이었다. 세포배양 1일 후부터 하이드록시아파타이트 표면에 세포가 부착되었고, 세포배양 후 3일 후에는 핵 주위로 세포질이 퍼져나갔으며, 5일 후에는 부착된 세포의 수가 크게 증가하였다. 배양 초기에는 밀도에 관계 없이 세포의 부착능이 유사하였지만, 세포 배양 시간이 증가하면서 기공율이 높은 시편에서 세포의 부착 및 성장이 더 활발하게 진행되었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제27권2호
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• pp.329-346
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• 1997

Dental implants have been developed for enhancement of osseointegration. Biocompatibility, bone affinity and surface characteristics of dental implants are very important factors for osseointegration. The aim of the present study was to determine the cytotoxicity and the bone affinity of titanium phosphide(Ti-P) implant material. The Ti-P surface was obtained by vacuum sintering of titanium within compacted hydroxyapatite powder. The composition and the chemical change of the surface were determined by Auger electron spectroscopy. The in vitro cytotoxicity was evaluated by the viability of the bone cells and macrophages obtained from chicken embryo and rat,s peritonium, respectively. For the comparative evaluation, 316L stainless steel, commercially pure titanium and Ti-P materials, prepared in size of 1O.0mm in diameter and 5.0mm in height, were immersed separately in bone cells and macrophages for 10 days. For the evaluation of the in vivo bone affinity, 316L stainless steel, commercially pure titanium and Ti-P materials, prepared in size of 5.0mm in diameter and 10.0mm in length, were implanted after drilling in diameter 5.5mm in femurs of 2 dogs weighing 10Kg more or less. Six weeks after implantation the specimens were prepared for histopathological examination and were observed under light microscope. In comparison of in vitro bone cell viability, Ti-P and commercially pure titanium groups were not significantly different from control group (p>O.1), but 316L stainless steel group was significantly lower than control group(p<0.05). There was no statistical difference in the viability of macrophages between 3 different groups and control group(p>O.l). In comparison of in vivo study, 316L stainless steel and commercially pure titanium showed fibrous encapsulation, but Ti-P showed remarkable new bone formation without any fibrous tissue. The results demonstrate that Ti-P has favorable biocompatibility and bone affinity, and suggest that dental implants with Ti-P surface may enhance osseointegration.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.183-183
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• 2014

Recently, multiferroic materials gain much attention due to their fascinating fundamental physical properties. These materials offer wide range of potential applications such as data storage, spintronic devices and sensors, where both electronic and magnetic polarizations can be coupled. Among single-phase multiferroic materials, $BiFeO_3$ is typical because of the room-temperature magnetoelectric coupling in view of long-range magnetic- and ferroelectric-ordering temperatures. However, $BiFeO_3$ is well known to have large leakage current and small spontaneous polarization due to the existence of oxygen vacancies and other defects. Furthermore the magnetic moment of pure $BiFeO_3$ is very weak owing to its antiferromagnetic nature. Recently, various attempts have been performed to improve the multiferroic properties of $BiFeO_3$ through the co-doping at the A and the B sites, by making use of the fact that the intrinsic polarization and magnetization are associated with the lone pair of $Bi^{3+}$ ions at the A sites and the partially-filled 3d orbitals of $Fe^{3+}$ ions at the B sites, respectively. In this study, $BiFeO_3$, $Bi_{0.9}Ho_{0.1}FeO_3$, $BiFe_{0.97}Ni_{0.03}O_3$ and $Bi_{0.9}Ho_{0.1}Fe_{0.97}Ni_{0.03}O_3$ bulk compounds were prepared by solid-state reaction and rapid sintering. High-purity $Bi_2O_3$, $Ho_2O_3$, $Fe_2O_3$ and $NiO_2$ powders with the stoichiometric proportions were mixed, and calcined at $500^{\circ}C$ for 24 h to produce the samples. The samples were immediately put into an oven, which was heated up to $800^{\circ}C$ and sintered in air for 1 h. The crystalline structure of samples was investigated at room temperature by using a Rigaku Miniflex powder diffractometer. The field-dependent and temperature-dependent magnetization measurements were performed with a vibrating-sample magnetometer and superconducting quantum-interference device.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.250-250
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• 2012

Recently, multiferroic materials have attracted much attention due to their fascinating fundamental physical properties and potential technological applications in magnetic/ferroelectric data storage systems, quantum electromagnets, spintronics, and sensor devices. Among single-phase multiferroic materials, $BiFeO_3$, in particular, has received considerable attention because of its very interesting magnetoelectric properties for application to spintronics. Enhanced ferromagnetism was found by Fe-site ion substitution with magnetic ions. In this study, $BiFe_{1-x}Ni_xO_3$ (x=0 and 0.05) bulk ceramic compounds were prepared by solid-state reaction and rapid sintering. High-purity $Bi_2O_3$, $Fe_3O_4$ and NiO powders were mixed with the stoichiometric proportions, and calcined at $450^{\circ}C$ for 24 h to produce $BiFe_{1-x}Ni_xO_3$. Then, the samples were directly put into the oven, which was heated up to $800^{\circ}C$ and sintered in air for 20 min. The crystalline structure of samples was investigated at room temperature by using a Rigaku Miniflex powder diffractometer. The Raman measurements were carried out with a Raman spectrometer with 514.5-nm-excitation Ar+-laser source under air ambient condition on a focused area of $1-{\mu}m$ diameter. The field-dependent magnetization and the temperature-dependent magnetization measurements were performed with a vibrating-sample magnetometer. The x-ray diffraction study demonstrates the compressive stress due to Ni substitution at the Fe site. $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ exhibits the rhombohedral perovskite structure R3c, similar to $BiFeO_3$. The lattice constant of $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ is smaller than of $BiFeO_3$ because of the smaller ionic radius of Ni3+ than that of Fe3+. The field-dependent magnetization of $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ exhibits a clear hysteresis loop at 300 K. The magnetic properties of $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ were improved at room temperature because of the existence of structurally compressive stress.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.1-5
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• 2012

외경 1.02 mm, 내경 0.437 mm를 갖는 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 중공사를 상전이 방적기술로 제조하였다. 초기 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 선구 분말은 착체중합법을 이용하여 합성하였고, $900^{\circ}C$에서 하소하였다. 합성한 분말을 고분자 용액에 분산시킨 후 이중관형 노즐을 통해 중공사를 사출하였다. 최종적으로 산소분리에 사용 가능한 치밀 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 중공사막을 $1,080^{\circ}C$에서 2 시간 동안 소결하여 얻을 수 있었다. 또한 0.58 mm의 매우 얇은 분리막임에도 불구하고, BSCF 중공사 분리막은 602.5 MPa의 적당한 기계적 강도를 유지하였다.

• 한국재료학회지
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• 제18권6호
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• pp.339-346
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• 2008

Single-crystal $ZnIn_2S_4$ layers were grown on a thoroughly etched semi-insulating GaAs (100) substrate at $450^{\circ}C$ with a hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating a $ZnIn_2S_4$ source at $610^{\circ}C$. The crystalline structures of the single-crystal thin films were investigated via the photoluminescence (PL) and Double-crystal X-ray rocking curve (DCRC). The temperature dependence of the energy band gap of the $ZnIn_2S_4$ obtained from the absorption spectra was well described by Varshni's relationship, $E_g(T)=2.9514\;eV-(7.24{\times}10^{-4}\;eV/K)T2/(T＋489K)$. After the as-grown $ZnIn_2S_4$ single-crystal thin films was annealed in Zn-, S-, and In-atmospheres, the origin-of-point defects of the $ZnIn_2S_4$ single-crystal thin films were investigated via the photoluminescence (PL) at 10 K. The native defects of $V_{Zn}$, $V_S$, $Zn_{int}$, and $S_{int}$ obtained from the PL measurements were classified as donor or acceptor types. Additionally, it was concluded that a heat treatment in an S-atmosphere converted $ZnIn_2S_4$ single crystal thin films into optical p-type films. Moreover, it was confirmed that In in $ZnIn_2S_4$/GaAs did not form a native defects, as In in $ZnIn_2S_4$ single-crystal thin films existed in the form of stable bonds.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.160-165
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• 2006

니켈 분말을 이용하여 제조된 다공성 니켈 지지체 위에 팔라듐-구리-니켈 합금 수소 분리막을 제조하였다. 다공성 니켈 지지체는 열적안정성과 수소취성에 강한 모습을 나타내었으며, 다공성 니켈 지지체에 기존의 습식 방식인 염산에 의한 표면 전처리 방식을 건식 방식인 플라즈마 표면개질로 대체하였다. 다공성 니켈 지지체의 기공을 매립하기 위해 전해도금방식으로 $2{\mu}m$의 두께로 코팅하였으며, 그 후 니켈 도금된 지지체 위에 스퍼터 방식으로 팔라듐을 $4{\mu}m$, 구리를 $0.5{\mu}m$의 두께로 코팅하였다. 이와 같이 제조된 시편을 $700^{\circ}C$에서 1시간 구리 리플로우를 통해 미세기공이 없는 매우 치밀한 팔라듐-구리-니켈 합금 분리막을 제조하였다. 그 결과 팔라듐-구리-니켈 합금 수소분리막은 다공성 니켈지지체와 좋은 접착성을 가지고 있으며 수소-질소 혼합가스에서 무한대의 분리도 값을 나타내었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.259-279
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• 1996

최근 정보·전자산업의 발전으로 고 신뢰성 전자재료에 대한 수요가 증대되고 있으며 이러한 첨단산업의 기반의 될 신소재 중 전자세라믹스가 차지하는 비중이 그 대부분을 차지하고 있으며 이에 대한 수요와 기대가 점점 커지고 있다. 이러한 전자세라믹스는 유전재료, 자성재료, 압전재료, 도전성 재료 등으로 나뉘게 된다. 어떠한 분류에 들어가든 그 조성은 금속의 산화물 형태가 일반적이며 미세한 분말의 성형체를 소결(sintering) 함으로써 최종제품으로 완성된다. 이러한 전잣라믹스가 최근 요구되는 고 신뢰성, 고 밀도화를 달성하기 위해선 원료 분말 제조단계부터 제어가 필요하다. 원료분말의 균일·균질성과 그 입도는 소결특성 뿐만아니라 전기적 특성에도 큰 영향을 미치기 때문이다. 세라믹스의 분말제조 방법 중 일반적으로 사용되는 방법으로는 고상 산화물을 혼합하여 하소(calcination)한 후 분쇄하는 '고상합성법'과 금속의 염 또는 alkoxide 용액을 이용하여 화학적으로 제조하는 '습식 화학적 합성법'이 있다. 고상합성법은 합성온도가 높고 기계적 분쇄와 혼합에 의존하므로 균일·균질성이 떨어지고 분말크기를 1㎛ 이하로 만들기 힘들다. 반면에 습식화학적 합성법은 기계적인 분쇄와 혼합에선 얻을 수 없는 원자 혹은 분자단위의 균일한 혼합과 submicron 이하의 미세한 분말을 얻을 수 있다. 따라서 이러한 습식 화학적 합성으로 얻은 분말을 사용하면 미세한 입자의 특성으로 인해 소결온도를 낮출 수 있으며 균일한 미세구조와 균질한 조성을 갖게되어 기계적·전기적 물성증진도 가져올 수 있게 된다. 습식 화학적 분말합성법은 전술하였듯이 alkoxide의 가수분해를 이용하는 sol-gel 법과 금속의 염(salt) 용액을 이용하여, 화학적으로 화합물 침전을 얻거나 또는 공침전물(coprecipitate) 형태의 분말을 얻는, 침전법으로 나뉠 수 있다. 침전법의 근본원리는 pH 및 pCO3 등에 따른 이온종의 용해도 차이를 이용하는 것으로써 각 이온종에 따른 solubility product(ksp)를 이용하여 설명된다. 본 연구에서는 침전법을 사용한 Ba-, Pb-계 전자세라믹스의 분말합성에 대한 이론적 고찰과 공정개발 및 실험을 통한 물성증진 효과에 대해 알아보았다. 본 실험상의 전자세라믹스 조성은 강유전체, 세라믹반도체, 압효과에 대해 알아보았다. 본 실험상의 전자세라믹스 조성은 강유전체, 세라믹 반도체, 압전재료로 널리 사용되는 BaTiO3, PZT(PbZrO3-PbTiO3)와 수직 자기기록매체로 큰 가능성이 있으며 hard ferrite로 널리쓰이는 Ba-feerite(BaFe12O19)로써 수산화물 형태의 침전에 대한 기구(mechanism)와 물성에 대해 살펴보았다. 이러한 침전법에 의한 분말합성 과정에는 소결체의 물성에 영향을 미치는 pH 조절제나 원료에서 혼입될 수 있는 Na+, K+, Cl-, SO4- 등의 제거(washing 혹은 filtering)가 필수적이다. 그러나 침전법에서 얻게 되는 분말은 매우 미세하여 colloid를 형성하게 되며, 이러한 colloid 상태의 미세한 침전입자가 filtering media에 끼이게 되어 견고하면서도 상당한 부피를 가지는 filter cake을 형성하기 때문에 filtering에 많은 시간과 다량의 filtering agent (본 실험의 경우엔 증류수)가 필요하게 된다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 colloid 상태의 침전물을 얼렸다 녹이는 freezing process를 개발, 적용하여 그 원리 및 효과, 그로인한 분말형태를 관찰하여 보았다.