• 센서학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.170-172
• /
• 2014

$CO_2$ sensor was used only one solid electrolyte in many cases. To improve the sensing characteristics of $CO_2$ sensors, solid electrolyte $CO_2$ sensor has been developed by bi-electrolyte type sensor using Na-Beta-alumina and YSZ. However, in many further studies, bi-electrolyte type sensor was made by pellet pressed by press machine and additional treatment for formation of interface. In the aspect of mass production, using thick film and additional treatment is not suitable. In this study, $CO_2$ sensor was fabricated by bi-electrolyte structure which was made by an NBA paste layer deposited on YSZ pellet and fired at $1650^{\circ}C$ for 2 hour. The formation of stable interface between YSZ and NBA were confirmed by SEM image. When the type IV electrochemical cell arrangement represented by $CO_2,O_2,Pt{\mid}Li_2CO_3-CaCO_3{\parallel}NBA{\parallel}YSZ{\mid}O_2,Pt$ is used to measure the $CO_2$ concentration in air. This sensor EMF should depend only on the concentration of $CO_2$ by logarithmic. Also, sensor shows $P_{CO_2}$ and EMF relationship like nerstian reaction at a temperature of $450^{\circ}C$.

• 한국표면공학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.430-436
• /
• 1996

We have grown superconducting thin films on various substrates using a pulsed laser deposition (PLD) method. $YBa_2Cu_3O_7-\delta$ (YBCO) superconducting thin films with the superconducting transition temperature ($T_{c. offset}$) of 87K were grown on Si substrates using yittria-stabilized zirconia (YSZ) and $CeO_2$ double buffer layers. We have developed a large area pulsed laser deposition system. The system was designed to deposit up to 6 different materials on a large area substrate up to 7.5cm in diameter without breaking a vacuum. The preliminary runs of the deposition of YBCO superconducting thin films on $SrTiO_3$ substrate using this system showed a very uniform thickness profile over the entire substrate holder area. $T_{c}$ of the deposited YBCO thin film, however, was scattered depending on the position and the highest value was 85K.

• 전기화학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.58-64
• /
• 2001

기체/전해질/LSM $(La_{0.85}Sr_{0.15}MnO_3)$ 공기극이 만나는 삼상계면 (triple phase boundary) 주위에 YSZ ($8mol\%$ yttria stabilized zirconia) 코팅막 (coating film) 을 형성하여 추가로 삼상계면을 크게 늘린 새로운 전극 미세구조를 갖는 복합 공기극 (composite cathode) 을 개발하였다. 이 복합 공기극을 전해질 두께가 약 $30{\mu}m$인 연료극 (anode)v 지지체 위에 형성하여 $700\~800{\circ}C$의 온도에서 전류전압 특성 및 교류 임피던스 분석을 실시하였다. $800^{\circ}$, 공기 및 수소 조건에서 교류 임피던스 분석 결과 1000Hz주파수 영역을 대변하는 저항성분 R1은 연료극 분극 저항에 해당하였고 100Hz주파수 영역의 저항성분 R2는 공기극 분극 저항 성분, 그리고 10Hz이하 영역의 저항성분 R3는 전극을 통한 기체확산 저항성분으로 특히, 작동 조건인 공기 및 수소 분위기에서는 연료극 쪽 반응기체에 의한 기체확산 저항 성분임을 알 수 있었다. 전지성능 측정 결과 이 복합 공기극을 장착한 전지는 $800^{\circ}C$, 공기 및 산소 조건에서 각각 $0.55W/cm^2$ $1W/cm^2$의 높은 전지성능을 나타내었다. 전류전압 곡선은 기울기가 다른 두 구간으로 구분되었으며, 낮은 전류밀도 하에서 보이는 급격한 전압감소 구간은 공기극 분극저항이 주된 성능 저하의 원인인 반면, 높은 전류밀도 하에서 나타나는 완만한 전압 감소 구간은 전해질에 관련된 분극저항이 주된 성능 저하의 원인이었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.1356-1361
• /
• 2004

High temperature superconducting coated conductor has a structure of ///. The buffer layer consists of multi-layer, this study reports the deposition method and optimal deposition conditions of YSZ(Yttria-stabilized zirconia) layer which plays a important part in preventing the elements of substrate from diffusing into the superconducting layer. YSZ layer was deposited by DC reactive sputtering technique using water vapor for oxidizing deposited elements on substrate. To investigate optimal thickness of YSZ film, four YSZ/CeO$_2$/Ni samples with different YSZ thickness(130 nm, 260 nm, 390 nm, and 650 nm) were prepared. The SEM image showed that the surface of YSZ layer was getting to be rougher as YSZ layer was getting thicker and the growth mode of YSZ layer was columnar grain growth. After CeO$_2$ layer was deposited with the same thickness of 18.3 nm on each four samples, YBCO layer was deposited by PLD method with the thickness of 300 nm. The critical currents of four samples were 0, 6 A, 7.5 A, and 5 A respectively. This shows that as YSZ layer is getting thicker, YSZ layer plays a good role as a diffusion barrier but the surface of YSZ layer is getting rougher.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.170-174
• /
• 2015

Composite ceramics of alumina-TZP(3Y) have good mechanical and electrical properties. So, They have been used as high strength refractory materials and thick film substrates, etc. In this study, Composite ceramics of alumina-TZP(3Y) were fabricated by uniaxial pressing and sintering at 1,400, 1,500, and $1,600^{\circ}C$, and their microstructures and mechanical properties were investigated. As the TZP(3Y) content in composite ceramics increases from 20 wt.% to 80 wt.%, the fracture toughness increases monotonically, which seems to be related to the higher relative density and/or toughening mechanism by means of stabilized tetragonal zirconia phase at room temperature. In contrast to the fracture toughness, Vickers hardness of the composite ceramics shows maximum value (1,938 Hv) at a 40 wt.% of TZP(3Y). The result of Vickers hardness is likely to be due to more dense sintered microstructure of composite ceramics than pure alumina and reinforcement of composite ceramics with TZP(3Y), considering that Vickers hardness of pure $Al_2O_3$ is greater than that of TZP(3Y). It is also shown that the $ZrO_2$ particles are $l^{\circ}Cated$ between $Al_2O_3$ grains and suppress grain growth each other.

• 전기화학회지
• /
• 제2권4호
• /
• pp.202-208
• /
• 1999

[ $50/50 vol\%$ ] LSM-YSZ의 양극은 콜로이드 증착법에 의해 YSZ 전해질상에 증착하였다. 양극 특성은 주사전자현미경과 임피던스 분석기에 의해 고찰하였다. LSM-YSZ양극의 제조 조건에 따른 영향을 관찰하였으며, 그 영향에 대한 개선책이 고체산화물 연료전지의 성능향상을 위해 제시되었다. 임피던스에 대한 온도, YSZ전해질로의 양극 접착에 대한 표면 오염, 사용하는 Pt 페이스트, 미세구조에 대한 곡표면에 가해진 연무질 분사기술과 셀과 셀의 변동성에 대한 영향들은 각각 $900^{\circ}C$ 측정, YSZ표면 연마, 일단의 Pt페이스트 사용, 평편한 YSZ판의 사용과 일관된 절차와 기술의 사용에 의해 해결되었다. 이때 재현성 있는 임피던스 스펙트럼들이 향상된 셀을 사용함으로써 얻어졌고, $900^{\circ}C$에서 (공기)LSM-YSZ/YSZ/LSM-YSZ(공기) 셀에 대해 측정된 전형적인 임피던스 스펙트럼들은 2개의 불완전한 호로 구성되었다. 또한 LSM-YSZ 양극의 임피던스 특성은 촉매층, 양극 조성, 인가 전류 등과 같은 실험 조건들에 의해서도 영향을 받았다.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권5호
• /
• pp.510-515
• /
• 1994

플라즈마 화학 증착법으로 (100)p-type Si wafer위에 $Y_2O_3$-Stabilzed $ZrO_2$박막을 증착하였다. 반응 기체로는 zirconium triflouracethylacetonate[Zr(tfacac) $[Zr(tfacac)_4]$, tri(2.2.6.6 tetramethy1-3, 5-heptanate) yttrium $[Y(DPM)_3]$과 oxygen gas를 사용하였다. X-ray diffraction(XRD)과 fourier Particle induced x-ray emission(PIXE)을 통하여 $Y(DPM)_3$ bubbling temperature가 $160^{\circ}C, 165^{\circ}C, 170^{\circ}C$일때 $Y_2O_3$함량이 12.1mo1%, 20.4mol%, 31.6mol%임을 알 수 있었다. C-V측정에서 $Y(DPM)_3$ bubbling temperature가 증가함에 따라 flat band voltage가 더욱더 음의 방향으로 이동하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권3호
• /
• pp.562-566
• /
• 2012

본 논문에서는 세그먼트 관형 고체산화물 연료전지(SOFC)의 설계 및 제작과 특성 분석을 다루고 있다. 관형 세라믹 지지체는 압출 공정을 통하여 제작하였으며, NiO-YSZ 연료극과 YSZ 전해질은 담금 코팅법을 통해 세라믹 지지체에 코팅하였다. 코팅된 세라믹 지지체를 $1,350^{\circ}C$에서 5시간 동안 열처리하였으며, $10{\mu}m$ 미만의 치밀하고, 균열이 없는 YSZ 전해질 층을 얻을 수 있었다. 또한 열처리된 세라믹 지지체에 LSM-YSZ/LSM/LSCF로 구성된 다층 구조 공기극을 담금법으로 코팅하여 $1,150^{\circ}C$에서 열처리하였다. 세라믹 관형 지지체에 코팅된 세그먼트 SOFC 셀은 Ag-glass 연결재를 사용하여 전기적으로 직렬 연결하였으며, 수소연료 유량과 운전 온도에 따른 세그먼트 SOFC의 성능 변화를 측정하였다.