• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2000.07a
• /
• pp.419-422
• /
• 2000

This paper was to measure the structure, piezoelectric properties of 0.05Pb($A1_{0.5}$$Nb_{0.5}$)-0.95Pb($Zr_{0.52}$$Ti_{0.48}$)$O_3$ ceramics dopped with additive after creating the specimens with a general method. It is shown that X-ray diffraction pattern variation of lines (200) have tendency to move in simple peak by addition of additive. According to the increase of $Cr_2$$O_3$, tetragonality hardly have variation, according to the increase of $Fe_2$$O_3$, tetragonality decreased on the whole. According to dopping with $Cr_2$$O_3$ and $Fe_2$$O_3$, electromechanical factor(kp) largely increased, in case of sintering at $1200^{\circ}C$ kp was maximum value of 40.04[%] at $Cr_2$$O_3$ 0.3wt%, and maximum value of kp 42.9 [%] at $Fe_2$$O_3$, 0.9wt%. In case of sintering at 120$0^{\circ}C$, mechanical duality factor(Qm) was maximum value of Qm 268.8 at $Cr_2$$O_3$, 0.9 wt%.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
• /
• 2001.04a
• /
• pp.14-14
• /
• 2001

WC-Co 계의 입성장 억제는 현재 초경합금 분야에서 공학적으로 가장 중요한 이슈들 중의 하나이다 VC를 비롯한 입방정 탄화물이나 $Cr_3C_2$ 등의 여러 가지 탄화 물이 혼합되어 입성장 억제에 이용되는데 입성장 억제의 효과는 대략적으로 용해되는 탄화물의 양에 의존하고 있는 것으로 추정된다. 보다 효율적으로 입성장 억제를 실현하려면 입성장 기구를 명확히 할 필요가 있다. 최 등[1]은 VC가 WC 입자 표면 에서의 edge energy를 증가시켜서 2차원 핵생성의 에너지 장벽을 올리게 하고 이에 따라 입성장이 억제된다는 모델을 제안하였다. 이러한 모텔을 입증하기 위해서는 이론적으로만 예측이 가능한 edge energy보다 좀 더 명확한 물리적인 변수가 제시되어야 할 것이다. 여기서는 또 다른 계인 NbC- TiC-Co 계에서 NbC와 TiC의 버에 따른 입성장 거동과 입자의 형상간의 관계로부터 업성장과 edge energy 그리 고 edge energy와 입자 형상간의 관계를 알아보고 이로부터 좀 더 구체적인 의미 에서의 입성장 모텔과 입성장 억제기구를 제시하고자 한다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.13-18
• /
• 2004

Titanium alloys are the one of promising candidate materials for medium high temperature parts in the aircraft, automobile, petrochemistry and electrochemistry because of their high strength with low density in medium high temperature. In this study, the effects of aging and heat treatments on the mechanical properties of Ti-15-3 alloy in medium high temperature, which was $400^{\circ}C$, were studied. Solid solution treatment was performed at $8000^{\circ}C$ of $\beta$ phase region for 1 h and the alloy was quenched in water. The alloy was aged at $5000^{\circ}C$ of $\alpha$ and $\beta$ two-phase region for 1, 2, 4, 8, ... and 100 h to increase the mechanical property. The $\beta$ single phase was observed at all parts of specimens in Ti-15-3 alloy after ST. As the aging at $500^{\circ}C$, fine precipitates of a phase was generated from matrix of $\beta$ phase and the microstructure was consisted of weaving structure such as Widmanstiitten a phase. The most suitable aging time is 24h in$ 400^{\circ}C$. At this time, strength is 1164 MPa and elongation is about 12%. In room temperature, elongation of Ti-15-3 alloy aged at $500^{\circ}C$ for 16 h is poor (=3%) in spite of high tensile strength (1458 MPa).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.132-132
• /
• 2016

기계 가공품의 정밀화, 경량화 요구로 난색재로 분류되는 비철분야 및 복합재 가공용 공구개발에 대한 수요가 급증하고 있으나, 기존 난삭재 가공 시 절삭공구의 마모가 빠르고, 상대재의 융착 불량 등이 공구 수명 감소의 주요 영향으로 보고된다. 상기문제를 해결하기 위해 절삭가공 공정 중 과다한 절삭유의 사용에 따른 가공비용, 에너지소모 증가, 환경오염 등으로 절삭유의 최소화 또는 절삭유를 사용하지 않는 표면처리기술등의 친환경 가공기술의 개발이 필요하다. 내융착 및 내마모 특성 향상을 위한 표면코팅 방법으로 수소가 포함되지 않은 고경도 비정질 카본 (ta-C)이 있으나, ta-C 코팅 막은 경도 30 - 80 GPa, 잔류응력 3 - 10 GPa 범위로 일반 경질 코팅 막 (AlTiN, TiSiCrN : 평균 3 GPa)에 비해 높고 산업적 활용이 가능한 0.5 - 1.5 um 두께 수준의 후막화가 힘들어 매우 우수한 절삭공구용 코팅 막 특성에도 불구하고 적용사례가 매우 적다. 따라서, 본 연구에서는 아크플라즈마 방식 (Filtered Cathode Vacuum Arc Plasma, FCVA)을 활용한 고경도/무수소 카본 코팅 막을 후막형태로 증착하여 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상 기법을 제시하고자 한다. ta-C 코팅 막의 기초 공정개발 단계에서는 바이어스 전압, 공정시간을 달리하여 ta-C 코팅 막의 기계적 물성(경도: $50{\pm}3GPa$, 잔류응력: $6{\pm}1GPa$, 밀착력: 30N 이상 및 트라이볼로지 특성: 마찰계수 0.1 이하, 마멸량: $1.85{\times}10-14mm^3$)을 확보하여 절삭공구로의 공정실용화 적용검토를 실시하였다. ta-C 코팅 막은 (1) WC 공구 및 기존 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조에 대해 증착을 실시하였으며 코팅 막의 두께 변화에 따른 실제 절삭환경에서의 내수명 관측을 진행하였다. 시험결과, ta-C/WC의 단일막 구조인 절삭공구의 경우, 실제 절삭환경에서 쉽게 박리가 발생하여 코팅 막으로서의 효과를 나타내지 못하였다. 이는, 기초 공정개발 단계에서의 밀착력 기준이 실제 환경과 부합하지 않는 것을 의미하며 추후 공정개선을 통해 극복하고자 한다. 반면에, 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조의 절삭공구 대비 ta-C/TiAlN/TiN/WC 구조에서 내수명 증가는 약 2.5배 (기존 300회, 코팅 후 800회)로 증가하였으며 ta-C 코팅 막의 두께가 $0.6-0.8{\mu}m$일 때 최대치를 취한 후 감소하였다. 이를 통해, 절삭공구로의 ta-C 코팅 막 효과는 최외각 층의 두께 범위와 모재 강도보강을 할 수 있는 적절한 중간층 막 (TiN/TiAlN 층)이 혼합되어 나타난 것으로 사료되며 현재 산업계로의 적용을 위한 대량생산용 코팅장비의 개발 및 비용절감을 위한 공정개발이 진행 중이다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.32 no.2
• /
• pp.55-60
• /
• 2022

In this study, a heat treatment experiment was conducted to select a new melt composition that can easily control the unintentionally doped nitrogen (N-UID) without degrading the SiC single crystal quality during TSSG process. The experiment was carried out for about 2 hours at a temperature of 1900℃ under Ar atmosphere. The used melt composition is based on either Si-Ti 10 at% or Si-Cr 30 at%, and also Co or Sc transition metals, which are effective for carbon solubility, were added at 3 at%, respectively. After the experiment, the crucible was cross-sectionally cut, and evaluated the Si-C reaction layer on the crucible-melt interface. As a result, with Sc addition, Si-C reaction layers uniformly occurred with a Si-infiltrated layer (~550 ㎛) and a SiC interlayer (~23 ㎛). This result represented that the addition of Sc is an effective transition metal with high carbon solubility and can feed carbon sources into the melt homogeneously. In addition, Sc is well known to have low reactivity energy with nitrogen compared to other transition metals. Therefore, we expect that both growth rate and Nitrogen UID can be controlled by Si-Sc based melt in the TSSG process.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2002.04b
• /
• pp.73-76
• /
• 2002

박막 다이오드의 전기적 특성에 미치는 전극 구조의 영향을 관찰하였다. 박막 다이오드는 하부전극-절연층($Ta_{2}O_{5}$)-상부전극의 3층 구조로 설계 및 제작하였고, 하부 전극으로 Ta, 상부 전극으로 Cr 및 Ti를 각각 사용하였다. Cr을 상부 전극으로 사용한 결과 비대칭비가 1.8인 높은 비대칭 특성을 나타내었다. 그러나 Ti 상부 전극의 경우 반대의 경향을 나타내었다. 이들을 각각 $150^{\circ}C$에서 열처리한 결과 Cr 상부 전극 다이오드는 비대칭비가 1.4로 여전히 비대칭 경향을 나타내었으나, Ti 상부 전극의 박막 다이오드는 비대칭비가 1.1로 대칭에 가까운 우수한 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.119-120
• /
• 2011

Kawazoe는 1997년 p-type TOS를 만들기 위해서는 3가지가 충족되어야 한다고 언급한바 있다. 첫 번째, 가시광영역에서 투명하기 위해서 cation의 d10s0이 가득 차야 한다. 가득 차지 않은 d10 shell은 광 흡수가 가능하여 투과도를 떨어뜨린다. N-type을 예로 들어 ZnO, TiO, In2O3가 각각 Zn2+, Ti4+, In3+가 되어 d shell을 가득 차게 만드는 것을 볼 수 있다. 두 번째, cation d10s0 shell은 산소의 2p shell과 overlap 되어야 한다. 이 valence band는 홀 전도를 더욱 좋게 한다. 예를 들어 Cu1+(3d), Ag1+(4d)가 해당한다. 세 번째로, 양이온과 산소간의 공유결합을 강하게 하기 위해서 결정학적 구조는 매우 중요하다. Delafossite 구조는 산소가 pseudo-tetrahedral 구조로서 공유결합에 유리하다. 이러한 환경은 O2- (2p6)을 형성하고 홀의 이동도를 증가시킨다. 예를 들어 Cu2O의 경우 앞의 2가지를 만족시키지만 광학적 특성에서 좋지 않다. 그 이유가 3번째 언급한 결정학적인 요인에 있다. 결정 계의 환경은 Cu2O를 따라가면서 3차원적인 연결을 2차원적으로 변형된 delafossite 구조에서는 quantum well이 형성되어 band gap이 커진다. 본 연구에서는 전기적 이방성을 가지고 있는 delafossite CuCrO2 상에서 우선배향을 일으키는 인자 중 기판을 변화시켜 실험을 진행하였다. 결과적으로 기판변화를 통해 우선배향조절이 가능하였으며 CuCrO2 박막을 시켰으며, 결정방향에 따른 전기적 물성의 이방성에 관한 연구는 계속 진행 중에 있다. c-plane sapphire 기판위에는 [00l]로 성장하는 반면, c-plane STO 기판 위에는 [015] 방향으로 성장하는 것을 확인하였다. 이러한 원인은 기판과 증착되는 박막간의 mismatch를 최소화 하여 strain을 줄이고, 계면에서의 Broken boning 수를 줄여 계면에너지를 낮추는 방법이기 때문일 것으로 예상된다. C-plane sapphire 기판위에 증착될 경우 증착온도가 증가함에 따라 c-축으로의 성장이 온전해지며 이에 따라 캐리어농도의 감소와 모빌리티의 증가가 급격하게 변하는 것을 확인할 수 있다. 반면 c-plane STO 기판에서는 증착온도에 따른 박막의 배향변화가 없으며 전기적 물성 변화 또한 비교적 작은 것을 간접적으로 확인하였다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.3 no.4
• /
• pp.279-286
• /
• 1990

고출력 변환기재료로 이용하기 위하여 유전손실에 기인한 압전 특성의 열화를 방지할 수 있는 큐리점이 비교적 높은 Pb$_{2}$FeNbO$_{6}$의 제3성분을 PZT에 고용한 고용체에서 양호한 압전특성을 갖는 조성을 찾고, 기계적 품질계수를 개선하고자 Cr$_{2}$O$_{3}$를 첨가한 변성 3성분계에 대하여 조사하였다. 그 결과, 전기기계결합계수가 가장 큰 조성은 0.05Pb(FeNb)O$_{3}$-0.4275PbTiO$_{3}$-0.5225 PbZrO$_{3}$이었으며 이조성의 기계적 품질계수, 상전이점은 170, 399.deg.C이었으며 이조성에 0.1wt% Cr$_{2}$O$_{3}$첨가한 변성 3성분계의 기계적 품질계수는 320으로 개선되었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.7 no.2
• /
• pp.141-149
• /
• 1998

The W thin films were deposited on Si3N4 by a PECVD technique. The effects of substrate temperature and gas flow ratio on the properties of the W films were investigated. The deposition of W films were limited by surface reaction at the temperature range of 150>~$250^{\circ}C$, W films had the deposition rate of 150~530 $\AA$/min and stress of 0.85~$14.35\times10 ^9 \textrm {dynes/cm}^2}$ at various substrate temperatures and $SiH_4/WF_6$ flow ratios. $SiH_4/WF_6$ flow ratio affected the deposition rate and stress of the W films, expecially, excessive flow of SiH4 abruptly changed the structure, chemical bonding, and stress of the W films. Among the deposited W films on TiN, Ti, Mo, NiCr and Al adhesion layer, the one on the Al had the best adhesion property.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.115-121
• /
• 2008

Microstructure of glass-ceramics obtained by heat treating silicate glass containing 50 wt% electric arc furnace dust (EAF dust) and nucleation agents were observed. The crystallization temperature, $T_c$ of glassy specimen measured around $850^{\circ}C$ from different thermal analysis, so the heat treatment condition to obtain glass-ceramic specimen was selected as $950^{\circ}C/15 hr$. The nucleation agent, $TiO_2$ showed the superior effect on enhancing franklinite crystal growth which has stronger mechanical properties and more durable chemical resistance than willemite phase. Some specimens containing $TiO_2$ had the augite crystal phase and increasing $TiO_2$ amount decreased a fraction of willemite and increased a franklinite. Especially, the specimen with 5 wt% $TiO_2$ showed no willemite crystal phase and $1{\sim}2\;{\mu}m$ franklinite crystals dispersed uniformly in glassy matrix. Also, the specimens containing 5 wt% $TiO_2$ mixed with $Fe_2O_3$ showed a dendrite-shaped franklinite crystals caused by coalescence of small crystallites.