• 제목/요약/키워드: ZnO-$Nb_2$$O_5$

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ZnO 첨가에 따른 PMW-PNN-PZT 세라믹스의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of PMW-PNN-PZT Ceramics As a Function of ZnO Addition)

  • 라철민;류주현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.165-169
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    • 2015
  • In this paper, in order to develop the composition ceramics with the excellent dielectric properties, $Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.88}O_3$ ceramics were fabricated by the conventional solid-state method. The effects of ZnO addition on their microstructure and piezoelectric properties were systematically investigated. The rhombohedral-tetragonal phase coexistence has been found in the ceramics without ZnO content and then with further increasing ZnO content, specimens exhibited tetragonal phase. The optimized ZnO content formed liquid phase and aided the grain growth of specimens. When 0.4 wt% ZnO was added, the optimal physical properties ($d_{33}=422pC/N$, $d_{31}=161pC/N$, ${\varepsilon}_r=1,905$, $k_p=0.55$, $Q_m=160$) were obtained.

Zn-B-O 글라스 첨가에 의한 Ca[(Li1/3Nb2/3)0.2Ti0.8]O3-δ 세라믹스의 마이크로파 유전특성 (Microwave Dielectric Properties of Ca[(Li1/3Nb2/3)0.2Ti0.8]O3-δ Ceramics with Addition of Zn-B-O Glass Systems)

  • 인치승;김시연;여동훈;신효순;남산
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.781-785
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    • 2016
  • With trend of the miniaturization and the high-functionalizing of mobile communication system, low-loss microwave dielectric materials are widely used for high frequency communication components. These dielectric materials should be co-sintered with highly electric-conducting metal such as silver or copper for high-frequency and thick film process application. Sintering temperature of $Ca(Li_{1/3}Nd_{2/3})_{0.2}Ti_{0.8}]O_{3-{\delta}}$, which has excellent dielectric properties such as ${\varepsilon}_r$ above 40, quality factor ($Q{\cdot}f_0$) above 16,000 GHz, and TCF (temperature coefficient of resonant frequency) of $-20{\sim}-10ppm/^{\circ}C$, is reported as high as $1,175^{\circ}C$, so it could not be co-sintered with silver or copper. Therefore in this study, low-temperature melting glasses of Zn-B-O and Zn-B-Si-O systems were added to $Ca[(Li_{1/3}Nb_{2/3})_{0.8}Ti_{0.2}]O_{3-{\delta}}$ to lower its sintering temperature under $900^{\circ}C$ without losing excellency of dielectric properties. With 15 weight % of Zn-B-Si-O glass and sintered at $875^{\circ}C$, specimen showed density of $4.11g/cm^3$, ${\varepsilon}_r$ of 40.1, $Q{\cdot}f_0$ of 4,869 GHz, and TCF of $-5.9ppm/^{\circ}C$. With 15 weight % of Zn-B-O glass and sintered at $875^{\circ}C$, specimen showed density of $4.14g/cm^3$, ${\varepsilon}_r$ of 40.4, $Q{\cdot}f_0$ of 7,059 GHz, and TCF of $-0.92ppm/^{\circ}C$.

역사시대에 분화한 백두산 화산재의 화학 성분 (Geochemical Composition of Volcanic Ash from Historical Eruptions of Mt. Baekdu, Korea)

  • 윤성효;고정선;장철우
    • 암석학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.37-47
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    • 2018
  • 백두산에서 역사시대에 분화한 화산재의 시료에 대하여 다양한 방법으로 주성분과 미량성분을 분석하였다. 화산재의 주성분 원소 함량은 $SiO_2$ 58.8~71.1 wt.%, $Al_2O_3$ 9.6~16.8 wt.%, ${Fe_2O_3}^T$ 4.5~6.9 wt.%, MgO 0.1~1.7 wt.%, CaO 0.3~1.6 wt.%, $Na_2O$ 5.2~6.3 wt.%, $K_2O$ 4.3~5.9 wt.% 그리고 $TiO_2$ 1.2 wt.%이하로 분석되었다. Ba, Cu, Cr. Co, Ni, Sr, V, Zn와 Zr을 포함하는 32개 미량원소가 분석되었는데, 이들 화산재는 일부 미량원소와 경희토류 원소의 부화정도에 따라 두 그룹(그룹 A, 그룹 B)으로 구분되며, 그룹 A에는 1천년 전의 밀레니엄 분화물, 1668년과 1903년 분화물이, 그룹 B에는 1702년 분화물이 해당된다. 중금속원소인 Cu, Co, Zn, Mn 등은 소량 함유되어 나타난다. 백두산 화산재는, 섭입대 기원의 일본 사쿠라지마 화산의 화산재와 비교하여, 미량성분원소 중 Y, Nb, Pb, U, Sc, V, Ni 그리고 Cu 함량은 낮게 나타나며, Zr, Ba, Hf, Cr, Co, Zn 그리고 희토류(Eu제외) 등은 높은 함량을 나타낸다.

삼광 금-은 광상에서 산출되는 함 티타늄 광물들의 산상 및 화학조성 (Occurrence and Chemical Composition of Ti-bearing Minerals from Samgwang Au-ag Deposit, Republic of Korea)

  • 유봉철
    • 광물과 암석
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    • 제33권3호
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    • pp.195-214
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    • 2020
  • 삼광 금-은 광상은 과거 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나였다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형 금-은 광상이다. 이 광상에서 함 티타늄 광물로는 설석, 티탄철석 및 금홍석이며 설석과 티탄철석은 모암에서만 산출되나 금홍석은 모암과 엽리상 석영맥에서 산출된다. 이들 광물들은 모암에선 흑운모, 백운모, 녹니석, 백색운모, 모나자이트, 저어콘 및 인회석과 엽리상 석영맥에선 백색운모, 녹니석 및 유비철석 등과 함께 산출된다. 설석은 최대 3.94 wt.% (Al2O3), 0.49 wt.% (FeO), 0.52 wt.% (Nb2O5), 0.46 wt.% (Y2O3) 및 0.43 wt.% (V2O5) 값을 갖는다. 이 설석은 0.06~0.14 (Fe/Al 비) 값으로 변성기원의 설석이고 XAl (=Al/Al+Fe3++Ti) 값이 0.06~0.15 값으로 저 함량 알루미늄 설석에 해당된다. 티탄철석은 최대 0.07 wt.% (ZrO2), 0.12 wt.% (HfO2), 0.26 wt.% (Nb2O5), 0.04 wt.% (Sb2O5), 0.13 wt.% (Ta2O5), 2.62 wt.% (As2O5), 0.29 wt.% (V2O5), 0.12 wt.% (Al2O3), 1.59 wt.% (ZnO)로써 As2O5 함량이 높게 산출된다. 금홍석의 화학조성은 모암과 엽리상 석영맥에서 각각 최대 0.35 wt.%, 0.65 wt.% (HfO2), 2.52 wt.%, 0.19 wt.% (WO3), 1.28 wt.%, 1.71 wt.% (Nb2O3), 0.03 wt.%, 0.07 wt.% (Sb2O3), 0.28 wt.%, 0.21 wt.% (As2O5), 0.68 wt.%, 0.70 wt.% (V2O3), 0.48 wt.%, 0.59 wt.% (Cr2O3), 0.70 wt.%, 1.90 wt.% (Al2O3), 4.76 wt.%, 3.17 wt.% (FeO)로써 엽리상 석영맥의 금홍석에서 HfO2, Nb2O3, As2O5, Cr2O3, Al2O3 및 FeO 원소들의 함량이 모암의 금홍석보다 높지만 WO3 원소의 함량은 낮다. 이 미량원소들은 모암의 금홍석[(Fe3+, Al3+, Cr3+) + Hf4++(W5+, As5+, Nb5+) ⟵⟶; 2Ti4++ V4+, 2Fe2++(Al3+, Cr3+) + Hf4++(W5+, As5+, Nb5+) ⟵⟶ 2Ti4++2V4+], 엽리상 석영맥의 금홍석 [(Fe3+, Al3+) + As5+ ⟵⟶ Ti4++ V4+, (Fe3+, Al3+) + As5+ ⟵⟶ Ti4++Hf4+, 4(Fe3+, Al3+) ⟵⟶ Ti4++(W5+, Nb5+) + Cr3+]로써 치환관계가 있었다. 이들 자료를 근거로, 모암내 산출되는 설석, 티탄철석 및 금홍석은 광역변성작용 동안 모암광물들의 변질 시 광물내 존재했던 W5+, Nb5+, As5+, Hf4+, V4+, Cr3+, Al3+, Fe3+, Fe2+ 등과 같은 양이온들의 재 용해 및 농집에 의해 형성되었다. 그후 계속된 연성전단 시 엽리상 석영맥내 금홍석은 열수 용액의 유입에 따른 백색운모와 녹니석의 모암변질작용에 의한 양이온들의 재 용해 및 재 농집과 더불어 초기에 형성된 설석, 티탄철석 및 금홍석과의 반응에 의해 기존에 이들 광물내에 존재하였던 Nb5+, As5+, Hf4+, Cr3+, Al3+, Fe3+, Fe2+과 같은 양이온들의 재농집에 의해 형성된 것으로 생각된다.

에너지수확소자용 친환경 (Li0.04(Na0.56K0.44)0.96(Nb0.9Ta0.10)0.998Zn0.005O3 세라믹스의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of Environmantal Friendly(Li0.04(Na0.56K0.44)0.96(Nb0.9Ta0.10)0.998Zn0.005O3 Ceramics for Energy Harvesting Devices)

  • 신상훈;류주현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.355-359
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    • 2013
  • In this paper, the $0.995(Li_{0.04}(Na_{0.56}K_{0.44})_{0.96}(Nb_{0.90}Ta_{0.10})_{0.998}Zn_{0.005}O_3+0.005KNbO_3+xwt%\;TeO_2$ lead-free piezoelectric ceramics for energy harvesting devices were fabricated by the conventional mixed oxide method. The microstructure, dielectric, and piezoelectric properties were investigated as a function of the $TeO_2$ addition. All the specimens showed an orthorhombic phase structure. At the composition ceramics doped with 0.1 wt%$TeO_2$, the optimum values of $d_{33}$= 212 pC/N, $d_{33}{\cdot}g_{33}=9.54pm^2/N$, and kp=0.448 were obtained, respectively. The results indicate that the composition ceramics is a promising candidate for energy harvesting devices applications.

Ni-Zn페라이트의 자기특성에 관한 연구 (A study on the magetic properties of Ni-Zn ferrites)

  • 강재덕;문현욱;정병두;신용진
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제4권3호
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    • pp.211-219
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    • 1991
  • 본 논문은 고주파에서의 Ni-Zn페라이트의 첨가물에 따른 소결특성에 관하여 연구한 것이다. 연구에서 사용한 시편은 20mol% NiO, 30mol% ZnO 및 50mol% Fe$_{2}$ $O_{3}$이 조성으로된 페라이트를 모재로 하고 첨가물로서 각각 0.0025mol%, 0.005mol% 및 0.001mol%의 비율로 Nb$_{2}$ $O_{5}$, Bi$_{2}$ $O_{3}$ 및 V$_{2}$ $O_{5}$를 첨가하였다. 그리고 소결을 1100.deg.C에서 이루어졌다. 초투자율은 V$_{2}$ $O_{2}$가 첨가된 시편의 100KHz-1000KHz주파수대에서 4*$10^{2}$~8*$10^{2}$의 높은 값을 얻었다. 손실계수는 100KHz~500KHz주파수대에서 1*10~3*$10^{-2}$이었다. 1/(.mu.*Q)값은 0.005mo;% Bi$_{2}$ $O_{3}$가 첨가된 시편에서 가장 높은 값을 나타내었다. 자기저항은 초유자율과 반비례의 관계를 나타내었다. 실험의 결과 첨가물에 의한 소결특성은 액상형성에 의하여 고른 입자성장을 확인할 수 있었다. 따라서 0.01mol% V$_{2}$ $O_{5}$를 첨가한 시편이 가장 우수한 자기특성을 나타내고 있음을 확인하였다.

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기반암에 따른 나주지역 하상퇴적물의 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Stream Sediments Based on Bed Rocks in the Naju Area, Korea)

  • 박영석;김종균;정용화
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.49-60
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    • 2006
  • 본 연구는 나주지역 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성 연구이다. 이를 위해 1차 수계를 대상으로 139개의 하상퇴적물 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 실험실에서 자연 건조시켰으며, XRF, ICP-AES, NAA를 이용하여 화학분석을 실시하였다. 기반암에 따른 지구화학적 특성을 알아보기 위하여, 화강암질편마암 지역, 편암류 지역, 화강암류 지역, 사질암 지역, 응회암 지역, 안산암 지역, 유문암 지역으로 분류하였다. 나주지역 하상퇴적물의 지질집단별 주성분원소 평균함량은 $SiO_2\;58.37{\sim}66.06wt.%,\;Al_2O_3\;13.98{\sim}18.41wt.%,\;Fe_2O_3\;4.09{\sim}6.10wt.%,\;CaO\;0.54{\sim}1.33wt.%,\;MgO\;0.86{\sim}1.34wt.%,\;K_2O\;2.38{\sim}4.01wt.%,\;Na_2O\;0.90{\sim}1.32wt.%,\;TiO_2\;0.82{\sim}1.03wt.%,\;MnO\;0.09{\sim}0.15wt.%,\;P_2O_5\;0.11{\sim}0.18wt.%$이다. 주성분원소의 평균함량 비교에서 $Al_2O_3$$K_2O$는 화강암질편마암 지역에서, $Fe_2O_3,\;CaO,\;P_2O_5$는 응회암 지역에서, MgO와 $TiO_2$는 안산암 지역에서, $Na_2O$는 유문암 지역에서 높고, $SiO_2$와 MnO 함량은 사질암 지역에서 약간 높다. 미량성분 및 희토류원소의 지질집단별 평균함량은 $Ba\;1278{\sim}1469ppm,\;Be\;1.1{\sim}1.5ppm,\;Cu\;18{\sim}25ppm,\;Nb\;25{\sim}37ppm,\;Ni\;16{\sim}25ppm,\;Pb\;21{\sim}28ppm,\;Sr\;83{\sim}155ppm,\;V\;64{\sim}98ppm,\;Zr\;83{\sim}146ppm,\;Li\;32{\sim}45ppm,\;Co\;7.2{\sim}12.7ppm,\;Cr\;37{\sim}76ppm,\;Cs\;4.8{\sim}9.1ppm,\;Hf\;7.5{\sim}25ppm,\;Rb\;88{\sim}178ppm,\;Sc\;7.7{\sim}12.6ppm,\;Zn\;83{\sim}143ppm,\;Pa\;11.3{\sim}37ppm,\;Ce\;69{\sim}206ppm,\;Eu\;1.1{\sim}1.5ppm,\;Yb\;1.8{\sim}4.4ppm$이다. Pb, Li, Cs, Hf, Rb, Sb, Pa, Ce, Eu, Yb 평균함량은 화강암질편마암 지역에서, Ba, Co, Cr 평균함량은 편암류 지역에서, Nb, Ni, Zr 평균함량은 사질암 지역에서, Sr 평균함량은 응회암 지역에서 높고, Be, Cu, V, Sc, Zn 평균함량은 안산암 지역에서 다른 지질집단에서 보다 높다.

Frequency Dependent Magnetoelectric Responses in [0.948 Na0.5K0.5NbO3-0.052 LiSbO3]-[Co1-xZnxFe2O4] Particulate Composites

  • Choi, Moon Hyeok;Noh, Byung Il;Yun, Woosik;Jung, Chaewon;Yang, Su Chul
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권3호
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    • pp.303-307
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    • 2022
  • Magnetoelectric (ME) properties of 3-0 type particulate composites have been investigated with respect to application features for reliable magnetic sensitivity and magnetically-induced output voltage. In order to figure out the magnetoelectric characteristics in the ME composites, frequency dependent ME responses were studied from [0.948 Na0.5K0.5NbO3-0.052 LiSbO3]-[Co1-xZnxFe2O4] (NKNLS)/Co1-xZnxFe2O4 (CZFO, x=0, 0.1, and 0.2). As a result, the maximal αME of 23.15 mV/cm·Oe was achieved from the NKNLS-CZFO (xZn = 0.1) composites at resonance frequency of 315 kHz and Hdc = 0 Oe. From the frequency dependent ME responses, it is clearly described that the self-biased ME composites can be used for applications as both magnetic sensors and energy harvesters, respectively.

THE EFFECT OF PROCESSING PARAMETTERS ON THE MAGNETIC PROPERTIES OF Mn-Zn FERRITE FOR SMPS

  • Suk, J.H.;Jung, K.K.;Shon, H.J.;Hur, W.D.
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.610-613
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    • 1995
  • The effect of processing parameters such as milling, additives and sintering atmoshpere on the magnetic properties of Mn-Zn ferrite was investigated. The experiment was followed by general ceramic fabrication process and added additives were $CaCO_{3}$, $SiO_{2}$, $V_{2}O_{5}$, $ZrO_{2}$, and $Nb_{2}O_{5}$. The effects of additives could be divided into three categories which were formation ofliquid phase, substitution in lattice and inducing stress. Core loss smong the magnetic properties was dependent mainly on the additives and also correlated with processing parameters. As a result, an optimum condition of preparing process for a high quality Mn-Zn ferrite was suggested by controlling the correlation of each processing parameters.

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소결조재 변화에 따른 0.94$(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$-0.06Ba$(Zr_{0.05}Ti_{0.95})O_3$ 세라믹스의 유전 및 압전특성 (Dielectric and Piezoelectric Characteristics of 0.94$(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$-0.06Ba$(Zr_{0.05}Ti_{0.95})O_3$ Ceramics System According to the variations of sintering aids)

  • 서병호;김도형;이유형;류주현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.205-205
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    • 2008
  • PZT 세라믹은 우수한 유전 및 압전특성을 갖고 있어 변압기, 센서 및 엑츄에이터 등에 널리 응용되고 있다. 그러나, 우수한 특성에도 불구하고 PZT세라믹스의 소결시 PbO의 높은 유독성 및 휘발로 인하여 환경오염을 야기 시킨다. 그러므로 PbO로 구성된 세라믹을 대체하기 위한 우수한 압전특성을 가진 비납계 세라믹스 개발이 연구의 주류를 이루고 있다. 그 중 비납계 NKN와 BZT는 대체물질로 많이 관심을 받고 있다. 이는 일반적인 NKN조성은 우수한 압전성과 높은 큐리온도를 가지고 있을 뿐만 아니라, BZT조성의 Zr성분이 큐리온도를 낮추거나 유전특성을 졸게 하여 유전율 곡선을 완화하게 하는 특징이 있다. 하지만 NKN은 $1140^{\circ}C$이상의 소결온도에서 K의 휘발특성으로 인해 소성 후에도 주변의 수분을 흡수하는 조해성이 발생하는 문제가 발생한다. 그래서 본 연구에서는 낮은 온도에서 NKN계 세라믹스의 밀도를 증가시킬 뿐만 아니라, 우수한 유전 및 압전특성을 갖는 세라믹스를 제조하고자 비납계 $0.94(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3-0.06Ba(Zr_{0.05}Ti_{0.95})O_3$ (NKN-BZT)의 조성을 사용하였고 소결조제로는 $MnO_2$, NiO, $Bi_2O_3$, ZnO, $Li_2CO_3$, CuO등을 변화주어 유전 및 압전 특성을 알아보았다.

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