• Title/Summary/Keyword: Structural ceramics

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비방사 마이크로 스트립 선로를 이용한 밀리미터 대역의 세라믹 필터 개발 (Development of Ceramic Filter Using Non Radiative Microstrip Line In Millimeter-Wave)

  • 신천우;김태헌
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권6A호
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    • pp.648-656
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    • 2007
  • 본 논문은 S-라인(비방사 마이크로 스트립)을 이용하여 무선 가입자 회선(WLL) 및 지역 다지점 분배 서비스(LMDS) 등 광대역 무선 가입자 망으로의 기술 적용을 위한 밀리미터 대역의 중심주파수 37GHz에서 세라믹을 이용한 대역 통과 필터에 관한 것이다. 아래 위가 도체로 덮인 유전체 기판 위의 선로 사이에 세라믹 공진기를 삽입시켜, 구조적 공진 특성을 이용함으로써 필터 특성을 얻어내는 방법으로 제작하였다. 이러한 필터 구조와 특성을 근거로 한 시뮬레이션을 하여, 1단 세라믹 공진기의 공진주파수를 찾는 공식과 4단 세라믹 공진기의 대역을 구하는 공식을 일반화 하였다. 또한, 4단 세라믹 공진기의 시뮬레이션 결과를 바탕으로 제작된 실험 구조물을 Network Analyzer를 사용하여 실험을 실시하였으며, 시뮬레이션 결과의 대역은 36.58GHz-37.650GHz, 리플과 손실은 -ldB 이내. Cutoff 특성은 S(2,1)그래프의 대역 좌우로 -35dB밑으로 1GHz이내인 것에 대하여 실험 결과의 대역은 36.6GHz-37.65GHz, 손실은 -ldB이내, 리플은 -3dB이내, Cutoff 특성은 S(2,1)그래프의 대역 좌우로 -30dB밑으로 1GHz 이내인 특성을 나타내었다.

고전압용 세라믹 커패시터의 전기적 특성 (The Electrical Characteristics of Ceramic Capacitor for High Voltage)

  • 홍경진;김태성
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.53-59
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    • 1999
  • $(Ba_{0.85}Ca_(0.15)TiO_3+ZnO$ 세라믹 커패시터는 ZnO를 0.1~0.4몰로 변화시켜 시편을 제조하였다. 본 연구에서는 고전압용 세라믹 커패시터의 구조적 및 전기적 특성에 관하여 연구하였다. 세라믹 커패시터의 상대밀도는 모든시료에서 높았다. 입자의 크기는 $1.0~1.22[\mum]$ 정도의 작은 크기이었으며 ZnO의 첨가량이 0.3몰일 때 가장 크게 성장하였다. 입자의 크기가 클 때 시정수는 증가하였다. 세라믹 커패시터의 온도계수는 0.12~10[kHz]에서 100[ppm]이하로 온도변화에 대해 유전율이 안정하였다. 유전 완화시간은 $[110^{\circ}C]$이상에서 계면분극의 영향으로 감소하였으며 $110[^{\circ}C]$이하에서는 상유전층의 공간전하 분극에 의해서 유전 완화시간이 증가하였다. 유전특성에 영향을 주는 절연층의 두께가 ZnO에 의해서 증가하였으며 유전율의 변화는 0.1[%]로 전압의 변동에 대해 유전율이 안정하였다.

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PMW-PNN-PZT계 세라믹스의 유전및 압전특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of PMW-PNN-PZT System Ceramics)

  • 윤광희;류주현;윤현상;박창엽
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.214-219
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    • 2000
  • In this paper the structural dielectric and piezoelectric properties of Pb[(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/)$_{x}$-(N $i_{1}$3//N $b_{2}$3/)$_{0.15-x-(Zr_{0.5})}$ $Ti_{0.5}$)$_{0.85}$$O_3$ (x=0.0~0.10) ceramic were investigated with the substitution of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/) $O_3$. According to the substitution of Pb(M $g_{1}$2//W/1/2/) $O_3$ curie temperatures were slightly decrease due to the decrease of the tetrag-onality of crystal structure and coercive fields were decreased. Up to the substitution of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/) $O_3$ 3mol%,remnant polarization dielectric constant piezoelectric constant were increased. Dielectric constant and electro-mechanical coupling factor( $k_{p}$, $k_{31}$ ) were appeared the highest value of 2230, 0.64, and 0.38 and piezoelectric constant( $d_{33}$ , $d_{31}$ ) was the largest value of 418, 202($\times$10$^{-12}$ /C/N), respectively, when the substitution amount of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/N) respectively, when the substitution amount of Pb(M $g_{1}$2// $W_{1}$2/) $O_3$ was 3mol%.s 3mol%.%.

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$V_2O_{5}$가 첨가되어 저온 소결된 (Pb,Ca)$ZrO_3$세라믹의 마이크로파 유전특성에 대한 연구 (A Study on the Microwave Dielectric Properties of Low-Temperature Sintered (Pb, Ca )$ZrO_3$ ceramics with $V_2O_{5}$ Additives)

  • 정영;박정흠;윤광희;윤현상;이두희;김규수;박창엽
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1-4
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    • 1994
  • In this study. the microwave dielectric properties, such at dielectric constant(${\varepsilon}_{\gamma}$), unloaded quality factor multiplied with resonant frequency($Q_{u}$.f), and temperature coefficient of resonant frequency(${\tau}_{f}$), were investigated for the low-temperature sintered (Pb, Ca)$ZrO_3$ with $V_2O_{5}$ additives as well as structural properties. As a result, (Pb,Ca)ZrO$_3$ with 0.2 wt% $V_2O_{5}$ additive, sintered at $1200^{\circ}C$, showed good properties like ${\varepsilon}_{\gamma}$ 109, $Q_{u}$.f 2736 GHz, and ${\tau}_{f}$ -2.94 ppm/$^{\circ}C$. Especially ${\tau}_{f}$ was much better than ($Pb_{0.63}Ca_{0.37}$)$ZrO_3$ of which ${\tau}_{f}$ was known to be + 13.4 ppm/$^{\circ}C$, so it seems to be applicated in micorowave device components.

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강유전 세라믹의 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절 실험 (In situ Electric-Field-Dependent X-Ray Diffraction Experiments for Ferroelectric Ceramics)

  • 최진산;김태헌;안창원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권5호
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    • pp.431-438
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    • 2022
  • 기능성 소재연구에서 in situ 분석 기법은 외부 자극 (전기장, 자기장, 빛, 등) 또는 주변 환경 (온도, 습도, 압력, 등)과 같이 주어진 자극에 의해 소재의 물리적 특성이 어떻게 활성화/진화되는지 분석하는데 있어서 매우 중요하다. 특히, 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절(XRD) 실험은 다양한 강유전체, 압전체, 전왜 재료의 외부 전기장 인가에 따른 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 광범위하게 활용되었다. 본 튜토리얼 논문에서는 일반 실험실 규모의 XRD 장비를 이용하여 전기장 인가에 따른 in situ XRD 분석의 기본 원리/핵심 개념을 간략하게 소개한다. In situ XRD 측정법은 외부 전기장을 인가하여 구동되는 다양한 전기-기계 재료의 구조적 변형을 체계적으로 식별/모니터링하는 데 매우 유용할 것으로 기대한다.

액상소결법에 의해 제조된 탄화규소 재료의 특성에 대한 연구 (A Study on Properties of SiC material Fabricated by Liquid Phase Sintering)

  • 이상필;곽재환;이진경
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권6_2호
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    • pp.1019-1024
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    • 2023
  • Ceramic materials have excellent material properties such as stability at high temperatures, chemical stability, corrosion resistance, and wear resistance, so they are applicable even in extreme environments of high temperature and pressure. In particular, silicon carbide can be applied in the field of structural ceramics due to its characteristics of high strength, hardness, corrosion resistance, and heat resistance even at high temperatures. In this study, considering the application of silicon carbide materials to next-generation turbines, silicon carbide materials were manufactured using a liquid phase sintering method. When manufacturing liquid phase sintered silicon carbide, sintering additives were added to lower the sintering temperature and densify the material. In Al2O3-SiO2, it was confirmed that the secondary product of the sintering additive was observed as a slightly dark area and was evenly distributed overall, and the fracture surface of Al2O3-SiO2 was in the form of transgranular fracture in which cracks progressed along the crystal plane, and the flexural strength for Al2O3-SiO2 was about 445.6 MPa.

Fe 이온 치환 beta-tricalcium phosphate의 하소 온도에 따른 미세구조 및 분해 특성 (Fe-doped beta-tricalcium phosphate; crystal structure and biodegradable behavior with various heating temperature)

  • 유경현;김현진;선우경;윤석영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.244-250
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    • 2020
  • β-삼인산칼슘(β-tricalcium phosphate, β-TCP, Ca3(PO4)2)은 뼈와 유사한 성분을 가지는 인산 칼슘계 세라믹 중 하나로, 생분해성과 골 전도성을 가지고 있어 골 대체재 등으로 다양하게 사용된다. 이러한 β-TCP의 생체 활성과 골유도성을 향상시키기 위해 다양한 이온 치환 연구가 진행되어왔으며 그 중 철 이온은 필수 미량 원소로 체내에서 다양한 기능을 한다. 본 연구에서는 β-TCP에 철 이온이 치환되었을 때 열처리 온도에 따른 구조의 변화를 분석하고, 이에 따른 생분해 특성을 평가하였다. 또한 분해 후의 구조를 분석하여 분해 거동을 확인하였다. 철 이온을 치환한 β-TCP는 공침법으로 합성을 하였고, 925℃와 1100℃에서 하소 처리를 실시하였다. X-선 회절 분석과 Rietveld refinement를 이용하여 구조 분석을 실시하였다. 철 이온은 온도에 따라 Fe2+ 또는 Fe3+ 상태로 바뀌기 때문에 β-TCP에 치환되었을 때 열처리 온도에 따라 치환 위치(Ca(4), Ca(5))가 바뀌고, 1100℃에서 열처리를 실시한 철 이온 치환 β-TCP의 분해 속도가 가장 빨랐다. 또한 세포 증식 특성이 향상된 것을 통해 β-TCP에 철 이온을 치환하는 것이 생체적합성과 생체 활성 특성을 향상시키고 골 결손부 회복 등 더욱 다양한 분야에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

MgO 첨가에 따른 La0.7Sr0.3-xMgxMnO3 세라믹스의 구조적, 전기적 특성 (Structural and Electrical Properties of La0.7Sr0.3-xMgxMnO3 Ceramics with MgO Content)

  • 김현태;임정은;박병준;이삼행;이명규;박주석;김영곤;이성갑
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권3호
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    • pp.275-279
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    • 2023
  • La0.7Sr0.3-xMgxMnO3 (LSMMO) (x=0.05~0.20) specimens are fabricated by a solid phase sintering method, and the sintering temperature and time are 1,300℃ and 2 hours, respectively. The dependence of the crystalline structure according to the amount of Mg2+ contents is not observed, and all specimens show a polycrystalline rhombohedral crystal structure, the X-ray diffraction (110) peaks move to the high angle side with increasing the amount of Mg2+ contents. LSMMO specimens exhibit a granule-shaped microstructure with an average grain size of 1 ㎛ or less. Resistivity gradually decrease as the amount of Mg2+ contents increased. And in the La0.7Sr0.1Mg0.2MnO3 specimen, resistivity and B25/65-value are 36.7 Ω-cm and 394 K at room temperature, respectively. LSMMO specimens show a variable-range hopping (VRH) electrical conduction mechanism, and the negative temperature of coefficient of resistance (NTCR) is approximately 0.37~0.38%/℃.

유-무기 하이브리드 코팅액 제조를 위한 지르코니아 표면의 소수화 개질 연구 (Study on the hydrophobic modification of zirconia surface for organic-inorganic hybrid coatings)

  • 이수;문성진;박정주
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.260-270
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    • 2017
  • 백색을 띄고 물리적 화학적으로 안정한 지르코니아는 열전도도가 낮고 강도와 인성, 내식성이 우수하여 단열재, 내화물과 같은 고온 재료와 각종 산업용 구조세라믹스에 사용되고 있다. 이러한 지르코니아를 낮은 경도 및 굴절률 등과 같은 단점을 가진 고분자 코팅제에 도입하게 되면 화학적, 전기적, 광학적인 특성이 향상된다. 이와 같이 유기 소재에 무기 소재를 혼합하여 사용하는 유-무기 하이브리드 코팅을 목적으로 본 연구에서는 지르코니아 표면에 trimethylchlorosilane(TMCS)과 hexamethyldisilazane(HMDZ)을 사용하여 실릴화반응을 통한 $-CH_3$기를 도입하여 소수성을 나노지르코니아 표면에 도입하였다. 소수화된 지르코니아 표면에서의 TMCS와 HMDZ에 의해 도입된 $Si-CH_3$의 존재는 FT-IR ATR spectroscopy를 통해 확인하였고, silicon 원소의 존재를 FE-SEM/EDS와 ICP-AES를 통해 확인하였다. 또한, 개질 전후의 지르코니아를 아크릴레이트 단량체에 분산하여 침강속도를 확인하여 분산성이 향상되는 것을 확인하였다. 지르코니아 입자의 크기 및 분포는 입도 분석기를 통해 확인하였으며, BET 분석을 통해 개질 반응 전후의 비표면적은 $18m^2/g$ 정도로 큰 변화가 없었다.

ZrO2(m)-Al2O3ZrO2(t)-Al2O3 세라믹스의 제조와 물리적 특성 (Fabrication and Physical Properties of ZrO2(m)-Al2O3ZrO2(t)-Al2O3 Structural Ceramics)

  • 박재성;박주태;박정량
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.140-148
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    • 2010
  • 단사정 $ZrO_2(ZrO_2(m))$ 또는 $Y_2O_3$를 5.35[wt%] 첨가한 정방정 $ZrO_2(ZrO_2(t))$$Al_2O_3$에 첨가하여 물리적 및 전기전도도의 영향을 연구하였다. $ZrO_2$(m)과 $ZrO_2$(t)의 첨가는 $Al_2O_3$의 소결밀도를 증가시켰다. $ZrO_2$(t)의 첨가함에 따라 비커스 경도 또한 증가했으며, 그 량이 20[wt%]에서 최대가 되었다. 시편의 경도는 소결 밀도에 의존함을 알 수 있었다. $Al_2O_3-ZrO_2$계의 경도는 $ZrO_2$(t)의 첨가에 의해 개선되었고, $ZrO_2$(m)의 첨가가 $ZrO_2$(t)의 첨가보다 $Al_2O_3-ZrO_2$계의 열충격 특성에는 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다. 15[wt%] 이상의 $ZrO_2$(t) 첨가에서 인가전압이 증가 함에 따라 점차로 전기전도도가 증가 하였으나, $ZrO_2$(m)의 첨가에서는 영향이 없었다.