• 제목/요약/키워드: SiC ceramic

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Aluminum Powder Metallurgy Current Status, Recent Research and Future Directions

  • Schaffer, Graham
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회
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    • pp.7-7
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    • 2001
  • The increasing interest in light weight materials coupled to the need for cost -effective processing have combined to create a significant opportunity for aluminum P/M. particularly in the automotive industry in order to reduce fuel emissions and improve fuel economy at affordable prices. Additional potential markets for Al PIM parts include hand tools. Where moving parts against gravity represents a challenge; and office machinery, where reciprocating forces are important. Aluminum PIM adds light weight, high compressibility. low sintering temperatures. easy machinability and good corrosion resistance to all advantages of conventional iron bm;ed P/rv1. Current commercial alloys are pre-mixed of either the AI-Si-Mg or AL-Cu-Mg-Si type and contain 1.5% ethylene bis-stearamide as an internal lubricant. The powder is compacted in closed dies at pressure of 200-500Mpa and sintered in nitrogen at temperatures between $580~630^{\circ}C$ in continuous muffle furnace. For some applications no further processing is required. although most applications require one or more secondary operations such as sizing and finishing. These sccondary operations improve the dimension. properties or appearance of the finished part. Aluminum is often considered difficult to sinter because of the presence of a stable surface oxide film. Removal of the oxide in iron and copper based is usually achieved through the use of reducing atmospheres. such as hydrogen or dissociated ammonia. In aluminum. this occurs in the solid st,lte through the partial reduction of the aluminum by magncsium to form spinel. This exposcs the underlying metal and facilitates sintering. It has recently been shown that < 0.2% Mg is all that is required. It is noteworthy that most aluminum pre-mixes contain at least 0.5% Mg. The sintering of aluminum alloys can be further enhanced by selective microalloying. Just 100ppm pf tin chnnges the liquid phase sintering kinetics of the 2xxx alloys to produce a tensile strength of 375Mpa. an increilse of nearly 20% over the unmodified alloy. The ductility is unnffected. A similar but different effect occurs by the addition of 100 ppm of Pb to 7xxx alloys. The lend changes the wetting characteristics of the sintering liquid which serves to increase the tensile strength to 440 Mpa. a 40% increase over unmodified aIloys. Current research is predominantly aimed at the development of metal matrix composites. which have a high specific modulus. good wear resistance and a tailorable coefficient of thermal expnnsion. By controlling particle clustering and by engineering the ceramic/matrix interface in order to enhance sintering. very attractive properties can be achicved in the ns-sintered state. I\t an ils-sintered density ilpproaching 99%. these new experimental alloys hnve a modulus of 130 Gpa and an ultimate tensile strength of 212 Mpa in the T4 temper. In contest. unreinforcecl aluminum has a modulus of just 70 Gpa.

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폐기물을 재활용한 소성벽돌의 미세구조 분석 (Microstructural analysis of sintered brick made of recycled wastes)

  • 엄태호;김유택;이기강;강승구;김정환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.199-204
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    • 2003
  • 전기로 더스트, 석탄회, 석분 등 폐기물을 재활용한 소성벽돌의 미세구조 및 조성분포를 SEM과 EBS로 분석하였다. 소성벽돌 시편 중 일부에서 갈색 매트릭스 위에 노란색 영역이 발견되었고 내부에는 갈색 영역 외에 흑색 black-core 영역이 존재하였다. 표면의 노란색 영역은 Zn이 주성분이었으며 흑색 black-core 영역은 매트릭스와 조성차이는 보이지 않았다. 소성벽돌 시편의 전 부분에 걸쳐 1$\mu\textrm{m}$ 크기의 mullite 결정상이 분포하고 있었으며 유리질에 의해 둘러싸여져 있었다. 이는 고령토와 석탄회 내의 alumino-silicate 화합물이 소성과정에서 meta-kaolinite를 거쳐 mullite로 전이된 것으로 사료된다. 시편 외부는 산화분위기가 조성되나 내부는 석탄회 및 더스트에 함유되어 있는 미연탄소분에 의해 환원분위기가 조성 되면서 발생한 가스에 의해 발포되어 흑색 black-core 영역에서는 수십 fm 크기의 구형 기공이 발견되었다. 벽돌 내부는 Al과 Si가 주성분이었고 소량의 Fe, K, Ca, Na를 포함하고 있었다 특히 Fe는 비정질상 표면에 원판형 Fe-rich 결정상으로 석출되어 존재하고 있었다. 시편 내부에서는 상대적으로 적은 양의 Zn이 발견되었고 외부에서는 내부에 있던 Zn이 환원되면서 표면으로 확산되어 Zn-rich 결정상을 표면에 형성하여 노란색 표피층을 형성하였다.

PNN-PZT 압전 세라믹을 이용하여 제작한 발전소자의 전기적 특성 평가 (Electrical Properties of Piezoelectric Generator Fabricated with PNN-PZT Ceramic)

  • 이명우;김성진;윤만순;류성림;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.190-190
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    • 2008
  • 자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스 소재를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$ 에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

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Barrier층을 갖는 Soda lime glass 기판위에 증착된 ITO박막의 Annealing 조건에 따른 영향 (Effects of Annealing Condition on Properties of ITO Thin Films Deposited on Soda Lime Glass having Barrier Layers)

  • 이정민;최병현;지미정;박정호;주병권
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.66-66
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    • 2008
  • Most of the properties of ITO films depend on their substrate nature, deposition techniques and ITO film composition. For the display panel application, it is normally deposited on the glass substrate which has high strain point (>575 degree) and must be deposited at a temperature higher than $250^{\circ}C$ and then annealed at a temperature higher than $300^{\circ}C$ in order to high optical transmittance in the visible region, low reactivity and chemical duration. But the high strain point glass (HSPG) used as FPDs is blocking popularization of large sizes FPDs because it is more expensive than a soda lime glass (SLG). If the SLG could be used as substrate for FPDs, then diffusion of Na ion from the substrate occurs into the ITO films during annealing or heat treatment on manufacturing process and it affects the properties. Therefore proper care should be followed to minimize Na ion diffusion. In this study, we investigate the electrical, optical and structural properties of ITO films deposited on the SLG and the Asahi glass(PD200) substrate by rf magnetron sputtering using a ceramic target ($In_2O_3:SnO_2$, 90:10wt.%). These films were annealed in $N_2$ and air atmosphere at $400^{\circ}C$ for 20min, 1hr, and 2hrs. ITO films deposited on the SLG show a high electrical resistivity and structural defect as compared with those deposited on the PD200 due to the Na ion from the SLG on diffuse to the ITO film by annealing. However these properties can be improved by introducing a barrier layer of $SiO_2$ or $Al_2O_3$ between ITO film and the SLG substrate. The characteristics of films were examined by the 4-point probe, FE-SEM, UV-VIS spectrometer, and X-ray diffraction. SIMS analysis confirmed that barrier layer inhibited Na ion diffusion from the SLG.

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약쑥엑스제 뜸 방식에 관한 연구 (A Study on the Moxa-extract Moxibustion Method)

  • 조봉관;이윤호;윤동업
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제23권4호
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    • pp.1-14
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    • 2006
  • Objectives : We implemented the Moxa-Extract Moxibustion Method in order to improve the conventional moxibustion therapy. This method is aimed to eliminate burning wounds and smoke, which are the defects of conventional moxibustion therapy. And we performed to verify the efficiency by comparing the Moxa-Extract Moxibustion Method with the conventional Indirect Moxibustion Method. We measured the body heat and the lasting time of blood circulation improveent using thermography. We implemented the Moxa-Extract Moxibustion Method in order to improve the conventional moxibustion therapy. This method is aimed to eliminate burning wounds and smoke, which are the defects of conventional moxibustion therapy. And we performed to verify the efficiency by comparing the Moxa-Extract Moxibustion Method with the conventional Indirect Moxibustion Method. We measured the body heat and the lasting time of blood circulation improvement using thermography. Methods : The moxibustion therapy has two kinds of effects: The formers are pharmacological effects of the Moxa's vasodilators and antioxidants. The latters are thermal effects which cause improvement of the blood circulation. To remove the demerits without omission of above therapeutic effects, we extracted the vasodilators and antioxidant compounds from the Moxa-CH2Cl2 fraction Moxa-EtOA and composed the moxibustion kit with (Ba0.8 Sr0.2)0.996 Y0.004 TiO2 + 0.5WT SiO2% positive Temperature Coefficients Thermistor. The experimental demonstrations have been made by the stimulating the spot which is CV4(Kwan-Won), CV8(Shin-Guel), CV12(Jung-Wan) acupuncture points of the conception vessel meridian(CV). And stimulating time was one hour. We divided the subjects into 5 groups such as no stimulation group, conventional Indirect Moxibustion group, only Moxa-Extract stimulation group, only heat stimulation group, and Moxa-Extract Moxibustion group. In the different cases, we have measured the body heat in pre-stimulation, just after stimulation, 2 hours after, and 4 hours after. Results : he body heats of the group who were stimulated by the Moxa-Extract Moxibustion method were increased by over the $2^{\circ}C$. And the body heats of the group who were stimulated by the Indirect Moxibustion Method were increased by average the $1^{\circ}C$. We have evaluated that the Moxa-Extract Moxibustion Method is improvement on the Indirect Moxibustion Method by the increasing rate is 200% and increasing time is 150% with the body heat of the abdominal region. Conclusion : We have implemented the Moxa-Extract Moxibustion Method and evaluated the efficiency of the Moxa-Extract Moxibustion Method comparing with the Indirect Moxibustion Method.

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약패드 뜸 방식을 이용한 체간온도변화에 대한 연구 (A Study on the Variations of the Body Trunk Temperature by the Drug-Pad Moxibustion Method)

  • 윤동업;조봉권
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권8호
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    • pp.386-396
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    • 2006
  • We implemented the Drug-Pad Moxibustion Method in order to improve the conventional moxibustion therapy. This method is aimed to eliminate burning wounds and smoke, which are the defects of conventional moxibustion therapy. And we performed to verify the efficiency by comparing the Drug-Pad Moxibustion Method with the conventional Indirect Moxibustion Therapy. We measured the body heat and the lasting time of blood circulation improvement using thermography. The moxibustion therapy has two kinds of effects: The formers are pharmacological effects of the Moxa's vasodilators and antioxidants. The latters are thermal effects which cause improvement of the blood circulation. To remove the demerits without omission of above therapeutic effects, we extracted the vasodilators and antioxidant compounds from the Moxa-$CH_2Cl_2$ fraction Moxa-EtOAc and composed the moxibustion kit with $(Ba_{0.8}\;Sr_{0.2})_{0.996}\;Y_{0.004}\;TiO_2+0.5_{WT}\;SiO_2%$ Positive Temperature Coefficients Thermistor. The experimental demonstrations have been made by the stimulating the spot which is CV4(Kwan-Won), CV8(Shin-Guel), CV12(Jung-Wan) acupuncture points of the conception vessel meridian(CV). And stimulating time was one hour. We divided the subjects into 5 groups such as no stimulation group, conventional Indirect Moxibustion group, only Drug-Pad stimulation group, only heat stimulation group, and Drug-Pad Moxibustion group. In the different cases, we have measured the body heat in pre-stimulation, just after stimulation, 2 hours after, and 4 hours after. The body heats of the group who were stimulated by the Drug-Pad Moxibustion Method were increased by over the $2^{\circ}C$. And the body heats of the group who were stimulated by the Indirect Moxibustion Method were increased by average the $1^{\circ}C$. We have evaluated that the Drug-Pad Moxibustion Method is improvement on the conventional Indirect Moxibustion Method by the heat-increasing rate is 200% and the lasting time is 150% with the body heat of the abdominal region. In the conclusions, We have implemented the Drug-Pad Moxibustion Method and evaluated the efficiency of the Drug-Pad Moxibustion Method comparing with the conventional Indirect Moxibustion Method.

Electrical Properties of BaTiO3-based 0603/0.1µF/0.3mm Ceramics Decoupling Capacitor for Embedding in the PCB of 10G RF Transceiver Module

  • Park, Hwa-sun;Na, Youngil;Choi, Ho Joon;Suh, Su-jeong;Baek, Dong-Hyun;Yoon, Jung-Rag
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1638-1643
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    • 2018
  • Multi-layer ceramic capacitors as decoupling capacitor were fabricated by dielectric composition with a high dielectric constant. The fabricated decoupling capacitors were embedded in the PCB of the 10G RF transceiver module and evaluated for the characteristics of electrical noise by the level of AC input voltage. In order to further improve the electrical properties of the $BaTiO_3$ based composite, glass frit, MgO, $Y_2O_3$, $Mn_3O$, $V_2O_5$, $BaCO_3$, $SiO_2$, and $Al_2O_3$ were used as additives. The electrical properties of the composites were determined by various amounts of additives and optimum sintering temperature. As a result of the optimized composite, it was possible to obtain a density of $5.77g/cm^3$, a dielectric constant of 1994, and an insulation resistance of $2.91{\times}10^{12}{\Omega}$ at an additive content of 5wt% and a sintering temperature of $1250^{\circ}C$. After forming a $2.5{\mu}m$ green sheet using the doctor blade method, a total of 77 layers were laminated and sintered at $1180^{\circ}C$. A decoupling capacitor with a size of $0.6mm(W){\times}0.3mm(L){\times}0.3mm(T)$ (width, length and thickness, respectively) and a capacitance of 100 nF was embedded using a PCB process for the 10G RF Transceiver modules. In the range of AC input voltage 400mmV @ 500kHz to 2200mV @ 900kHz, the embedded 10G RF Transceiver modules evaluated that it has better electrical performance than the non-embedded modules.

유한요소 분석을 통한 심미적 교정 브라켓의 응력 및 구조분석에 관한 연구 (STRESS DISTRIBUTION IN ESTHETIC ORTHODONTIC BRACKETS : AN ANALYSIS USING THE FINITE ELEMENT METHOD)

  • 이원유;안주삼;박영철;박명균;손홍범;정시동
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.43-49
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    • 1998
  • 본연구는 유한요소 분석법의 사용으로 세가지 형태의 브라켓에 tipping과 torquing force를 부여하여 응력분포를 알아보고 또한 스테인레스 스틸과 세라믹의 재질을 임의 설정하여 응력 분포를 알아보아 생 역학적으로 우수한 브라켓을 디자인 하는 데 기초가 되기위해 수행되었다. 선정된 세가지 브라켓은 A:Transcend(Unitek) B:Signature(RMO) C:PAW(Plane Arch Wire appliance) 이었다. 철선은 0.0175x0.025 스테인레스 스틸과 C형은 새롭게 고안된 마름모꼴 철선이 이용되었다. tipping force는 4.27N을 브라켓의 wire slot의 gingival wall의 mesial surface와 대각선으로 대칭되는 면에 각각의 node에 분력의 형태로 작용시켰다. torquing force는 couple force의 형태로 32.858N을 19.7도 회전하였고 bracket C형은 동량의 힘을 11.3도 회전하여 X와 Y의 방향으로 분력의 형태로 나누어 해석하였고 von Mises stress(최대상당응력)가 각 브라켓에서 기록되었다. 이에 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 유한요소 해석을 통해 브라켓과 wire slot을 실제로 제작하지 않고도 각각의 재료에 따른 응력분포를 예측할 수 있었다. 둘째, 응력의 집중부위는 Tipping시 브라켓 A, B, C모두 유사하게 나타났는데 브라켓 wire slot의 gingival wall과 mesial surface가 만나는 부위와 wire slot의 incisal wall과 distal surface가 만나는 부위였다. Torquing시 wire slot의 길이 방향을 따라 넓게 분포되었고 gingival wall과 협면으로 이행되는 모서리 그리고 incisal wall내면에 집중되었다. 셋째, 브라켓에 작용하는 응력은 Tipping에 의한 것보다는 Torquing에 의한 영향이 더 큼을 알수 있었으며 Torquing force를 기준으로 브라켓을 설계하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 넷째, 브라켓의 형상과 함께 재료의 변화가 응력감소에 영향을 미치는 것으로 사료되므로 브라켓 제작시 한가지 재료보다 응력이 많이 받는 부위는 다른 재료를 사용하여 응력의 분포를 줄일수도 있음을 알수있었다. 다섯째, 사용하기에 용이하고 운용이 효율적일 것으로 판단되는 브라켓C형(PAW브라켓)은 응력집중현상이 다른 두 브라켓보다 크게 나타났으므로 이의 제작시 기계적 성질이 우수한 재료를 사용해야 할 것으로 사료되었다.

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