• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1998.05b
• /
• pp.216-221
• /
• 1998

A study on induction plasma deposition with ceramic materials, yttria-stabilized-zirconia ZrO$_2$-Y$_2$O$_3$ (m.p 264O $^{\circ}C$), was conducted with a view developing a new method for nuclear fuel fabrication Before making dense pellets more than 96％TD., the spraying condition was optimized through the process parameters, such as chamber pressure, plasma plate power powder spraying distance, sheath gas composition, probe position, particle size and powders different morphology. The results with a 5mm thick deposit on rectangular planar graphite substrates showed a 97.11％ theoretical density when the sheath gas flow rate was Ar/H$_2$120/20 l/min, probe position 8cm, particle size -75 ${\mu}{\textrm}{m}$ and spraying distance 22cm by AMDRY146 powder. The degree of influence of the main effects on density were powder morphology. particle size, sheath gas composition, plate power and spraying distance, in that order. Among the two parameter interactions, the sheath gas composition and chamber pressure affects density greatly. By using the multi-pellets mold wheel type, the pellet density did not exceed 94%T.D., owing to the spraying angle.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.307-320
• /
• 2003

Garnet has been considered as a possible matrix for the immobilization of radioactive actinides. It is expected that Fe­based garnet be able to have the high substitution ability of actinide elements because ionic radius of Fe in tetrahedral site is larger than that of Si of Si­based garnet. Accordingly, we synthesized Fe­garnet with the batch composition of $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$ $O_{12}$ and $Ca_2$CeZrFeF $e_3$ $O_{12}$ and studied their phase relations and properties. Mixed samples were fabricated in pellet forms under the pressure of 400 kg/$\textrm{cm}^2$ and were sintered in the temperature range of 1100∼140$0^{\circ}C$ in atmospheric conditions. Phase identification and chemical composition of synthesized samples were analyzed by XRD and SEM/EDS. In results, where the compounds were sintered at 130$0^{\circ}C$, we optimally obtained Fe­garnets as the main phase, even though some minor phases like perovskite were included. The compositions of Fe­garnets synthesized from the batch compositions of $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$ $O_{12}$ and $Ca_2$CeZrFeF $e_3$ $O_{12}$, are $Ca_{2.5­3.2}$C $e_{0.3­0.7}$Z $r_{1.8­2.8}$F $e_{1.9­3.2}$ $O_{12}$ and $Ca_{2.2­2.5}$C $e_{0.8­1.0}$Z $r_{1.3­1.6}$ F $e_{0.4­.07}$ F $e_{3­3.2}$ $O_{12}$, respectively. Ca contents were exceeded and Ce contents were exceeded or depleted in 8­coodinated site, comparing to the initial batch composition. These results were caused by the compensation of the difference of ionic radius between Ca and Ce.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.279-279
• /
• 2007

비휘발성 메모리 Fe-RAM은 빠른 정보처리 속도와 전원공급이 차단되었을 때도 계속 정보를 유지할 수 있는 비휘발성 특징과 더불어 저전압, 저전력 구동의 장점이 있어서, 차세대 메모리로 많은 주목을 받고 있다. FeRAM에 사용되는 강유전체는 주로 Pb(Zr,Ti)$O_3$가 적용되었는데, 최근에는 비납계 강유전체의 연구도 활발히 이루어지고 있다. 이러한 비납계 강유전체 중에서 가장 특성이 우수한 물질은 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 이다. 그런데 BLT는 결정 방향에 따른 강한 이방성의 강유전 특성을 나타내기 때문에 BLT 박막을 이용하여 Fe-RAM 소자 등을 제작하기 위해서는 결정의 방향성을 세심하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 연구된 BLT 박막의 방향성 조절결과를 보면, BLT 박막을 스핀 코팅 법 (spin coating method)으로 증착하고, 핵생성 열처리 단계를 조절하여 무작위 방향성을 갖는 박막을 제조하는 방법이 일반적이었다. 그런데 이러한 스핀 코팅법에서의 핵생성 단계의 제어는 공정 조건 확보가 너무 어려운 단점이 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 대안은 스퍼터링 증착법(sputtering deposition method), PLD (pulsed laser deposition)법 등과 같은 PVD (physical vapor deposition) 법의 증착방법을 적용하는 것이다. PVD 법으로 증착하는 경우에는 이미 박막 내에 무수한 결정핵이 존재하기 때문에 핵생성 단계가 필요가 없게 된다. PVD 증착법의 적용을 위해서는 타겟의 제조 및 평가 실험이 선행되어야 한다. 그런데 벌크 BLT 재료의 소결공정 조건과 전기적 특성에 관한 연구 결과는 거의 발표가 되지 않고 있다. 본 실험에서는 $Bi_2O_3,\;TiO_2,\;La_2O_3,\;Nb_2O_5\;and\;Al_2O_3$ 분말들을 이용하여 최적의 조성을 구하기 위하여 $Nb^{+5}$ 와 $Al^{+3}$을 $Ti^{+4}$ 자리에 소량 치환시켜 제조하였다. 혼합된 분말을 하소 후 pellet 형태로 성형하여 소결을 실시하였다. 시편을 1mm 두께로 연마하고, 양면에 silver 전극을 인쇄하여 전기적 특성을 측정하였다. 측정결과 $Ti^{+4}$ 자리에 $Nb^{+5}$를 치환하여 제조한 시편에서 $2P_r{\sim}31\;{\mu}c/cm^2$정도의 매우 우수한 특성을 얻었다.