PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of a gas-phase fluorination method under different fluorination periods through using two resin cements. MATERIALS AND METHODS. 84 zirconia specimens in dimensions of $5mm{\times}5mm{\times}2mm$ were prepared and surface treated with $50{\mu}m$ aluminum oxide particles or gas phase fluorination for 2 min, 5 min, or 10 min. One specimen in each group was surface analyzed under scanning electron microscope. The remaining specimens were bonded to composite cylinders in dimensions of 2 mm diameter and 3 mm high with Panavia SA Plus or Variolink N. Then, the specimens were stored in $37^{\circ}C$ distilled water for 24 hours and shear bond strength test was applied at a speed of 1 mm/min. RESULTS. The highest shear bond strength values were observed in the samples fluorinated for 5 minutes and cemented with Panavia SA Plus. Variolink N did not elicit any statistical differences between surface treatments. Panavia SA Plus resin cement and Variolink N resin cements featured statistically significant difference in shear bond strength values only in the case of 5 minutes of fluorination treatment. CONCLUSION. According to the results of this study, application of 5 minutes of fluorination with 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate monomer (MDP) containing Panavia SA Plus resin cement increased the resin bond strength of zirconia. Fluorination of the zirconia surface using conventional resin cement, Variolink N, did not lead to an increase in bond strength.
Ryu, Jeong Ho;Lee, Ho Jun;Cho, Hyun Su;Paeng, Jong Min;Park, Jong Bum;Lee, Jung-Il
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.27
no.5
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pp.229-234
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2017
In this study, TiAl alloy was fabricated by a centrifugal casting method for turbo charge of automotive. Optimum conditions for defectless morphology using various ceramic mold were investigated. The crystal structure, microstructure, and chemical composition of the TiAl prepared by centrifugal casting were studied by X-ray diffractometer (XRD), optical microscopy (OM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS), microvickers hardness analyzer (HV). Two kinds of dendrite structures were observed with 4-fold and 6-fold symmetries. The FE-SEM, EDS and HV examinations of the as-cast TiAl showed that the thickness of the oxide layer (${\alpha}$-case) was typically less than $50{\mu}m$.
Park, Min-Ho;Lee, Kab-Soo;Yoo, Ju-Hyun;Jeong, Woy-Seung
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.26
no.2
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pp.104-108
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2013
In this paper, the $0.95(Na_{0.5}K_{0.5})_{0.04}[(Nb_{0.8}Ta_{0.20})_{0.994}Co_{0.015}]O_3$(abbreviated as NKNT) + $0.05KNbO_3$ lead-free piezoelectric ceramics were synthesized by the conventional mixed oxide method route with normal sintering. And also, the effects of calcination temperature on the microstructure, dielectric properties, and piezoelectric properties were investigated. A polymorphic phase transition(PPT) between orthorhombic and tetragonal phases was observed in specimens calcined at $810^{\circ}C{\sim}850^{\circ}C$. The ceramics calcined at $830^{\circ}C$ showed excellent piezoelectric properties: $d_{33}$= 179 pC/N, $k_p$= 0.384, $Q_m$= 79.73). These results indicate that the ceramic is a promising candidate material for lead-free piezoelectric ceramics.
Kim, Hyun-Ju;Lee, Seung-Hwan;Lee, Sung-Gap;Lee, Young-Hie
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.25
no.1
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pp.29-32
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2012
Lead-free $0.98(Na_{0.5},K_{0.5})NbO_3-0.02Li(Sb_{0.17}Ti_{0.83})O_3$ (hereafter 0.98NKN-0.02LST) ceramics doped with $Ag_2O$ were prepared using a conventional mixed oxide method. The specimen showed superior structural and electrical properties when 1 mol% $Ag_2O$ was doped. For the 0.98NKN-0.02LST+1.0mol%$Ag_2O$ ceramics sintered at $1,100^{\circ}C$, piezoelectric constant ($d_{33}$) of sample showed the optimum values of 207 pC/N. The 0.98NKN-0.02LST+1.0 mol%$Ag_2O$ ceramics are a promising candidate for lead-free piezoelectric materials.
PURPOSE. The aims of this study were to investigate mechanical properties and hydrothermal degradation behaviour of the cubic-containing translucent yttrium oxide stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP). MATERIALS AND METHODS. Four groups of Y-TZP (T, ST, XT, and P), containing different amount of cubic crystal, were examined. Specimens were aged by autoclaving at 122℃ under 2 bar pressure for 8 h. Phase transformation was analyzed using X-ray diffraction (XRD) to measure phase transformation (t→m). Kruskal-Wallis test was used to determine the difference. Surface hardness, biaxial flexural strength, and fracture toughness in values among the experimental groups and verified with Wilcoxon matched pairs test for hardness values and Mann Whitney U for flexural strength and fracture toughness. RESULTS. XRD analysis showed no monoclinic phase in XT and P after aging. Only Group T showed statistically significant decreases in hardness after aging. Hydrothermal aging showed a significant decrease in flexural strength and fracture toughness in group T and ST, while group XT and P showed no effect of aging on fractural strength and fracture toughness with P<.05. CONCLUSION. Hydrothermal aging caused reduction in mechanical properties such as surface hardness, biaxial flexural strength, and fracture toughness of Y-TZP zirconia. However, cubic-containing zirconia (more than 30% by volume of cubic crystal) was assumed to have high resistance to hydrothermal degradation. Clinical significance: Cubic-containing zirconia could withstand the intraoral aging condition. It could be suggested to use as a material for fabrication of esthetic dental restoration.
Nano-sized $Y_2O_3$ powders were prepared via a sol-gel method starting with $Y(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$ (Yttrium(III) nitrate hexahydrate) and water with ethanol as a cosolvent. $Y_2O_3$ is an important rare earth oxide and has been considered for use in nuclear applications, such as ceramic materials, due to its excellent optical and refractory characteristics. It has been used as a chemically stable substrate, a crucible material for melting reactive metals, and a nozzle material for jet casting molten rare earth-iron magnetic alloys. Oxalic acid ($C_2H_2O_4$) has been adopted as a chelating agent in order to control the rate of hydrolysis and polycondensation, and ammonia was added in order to adjust the base condition. The synthesized $Y_2O_3$ powder was characterized using TG/DTA, XRD, FE-SEM, BET and Impedance Analyzer analyses. The powder changed its properties in accordance with the pH conditions of the catalyst. As the pH increases according to the FE-SEM, the grain grew and it showed that the pore size decreased while confirming the effect of the grain size. The nano-material $Y_2O_3$ powders demonstrated that the surface area was improved with the addition of oxalic acid with ammonium hydroxide.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2017.05a
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pp.79-79
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2017
Metallic biomaterials have been mainly used for the fabrication of medical devices for the replacement of hard tissue such as artificial hip joints, bone plates, and dental implants. Because they are very reliable on the viewpoint of mechanical performance. This trend is expected to continue. Especially, Ti and Ti alloys are bioinert. So, they do not chemically bond to the bone, whereas they physically bond with bone tissue. For their poor surface biocompatibility, the surface of Ti alloys has to be modified to improve the surface osteoinductivity. Recently, ceramic-like coatings on titanium, produced by plasma electrolytic oxidation (PEO), have been developed with calciumand phosphorus-enriched surfaces. A lso included the influences of coatings, which can accelerate healing and cell integration, as well as improve tribological properties. However, the adhesions of these coatings to the Ti surface need to be improved for clinical use. Particularly Silicon (Si) has been found to be essential for normal bone, cartilage growth and development. This hydroxyapatite, modified with the inclusion of small concentrations of silicon has been demonstrating to improve the osteoblast proliferation and the bone extracellular matrix production. Strontium-containing hydroxyapatite (Sr-HA) was designed as a filling material to improve the biocompatibility of bone cement. In vitro, the presence of strontium in the coating enhances osteoblast activity and differentiation, whereas it inhibits osteoclast production and proliferation. The objective of this work was to study Morphology of bone-like apatite formation on Sr and Si-doped hydroxyapatite surface of Ti-6Al-4V alloy after plasma electrolytic oxidation. Anodized alloys was prepared at 270V~300V voltages with various concentrations of Si and Sr ions. Bone-like apatite formation was carried out in SBF solution. The morphology of PEO, phase and composition of oxide surface of Ti-6Al-4V alloys were examined by FE-SEM, EDS, and XRD.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.08a
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pp.167-167
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2010
Indium tin oxide (ITO) has been widely used as transparent conductive oxides (TCOs) for transparent electrodes of various optoelectronic devices, such as liquid crystal displays (LCD) and organic light emitting diodes (OLED). However, indium has become increasingly expensive and rare because of its limited resources. In addition, ITO thin films have some problems for OLED and flexible displays, such as imperfect work function, chemical instability, and high deposition temperature. Therefore, multi-component TCO materials have been reported as anode materials. Among the various materials, IZTO thin films have been gained much attention as anode materials due to their high work function, good conductivity, high transparency and low deposition temperature. IZTO thin films with a thickness of 200nm were deposited on Corning glass substrate at different substrate temperature by pulsed DC magnetron sputtering with a sintered ceramic target of IZTO (In2O3 70 wt%, ZnO 15 wt%, SnO2 15 wt%). We investigated the electrical, optical, structural properties of IZTO thin films. As the substrate temperature is increased, the electrical properties of IZTO are improved. All IZTO thin films have good optical properties, which showed an average of transmittance over 80%. These IZTO thin films were used to fabricate organic light emitting diodes (OLEDs) as anode and the device performances studied. As a result, IZTO has utility value of TCO electrode although it reduced indium and we expect it is possible for the IZTO to apply to flexible display due to the low processing temperature.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2018.06a
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pp.74-74
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2018
Ti-6Al-4V alloys have been widely used as orthopedic materials because of their excellent corrosion resistance and mechanical properties. However, it does not bind directly to the bone, so it requires a surface modification. This problem can be solved by nanotube and micropore formation. Plasma electrolytic oxidation (PEO) treatment for micropore, which combines high-voltage spark and electrochemical oxidation, is a new way of forming a ceramic coating on light metals such as titanium and its alloys. This method has excellent reproducibility and can easily control the shape and size of the Ti alloy. In this study, formation of bioactive surface by PEO-treatment after $2^{nd}$ ATO technique of Ti-6Al-4V alloy was invesgated by various instrument. Nanotube oxide surface structure was formed on the surface by anodic oxidation treatment in 0.8 wt.% NaF and 1M $H_3PO_4$ electrolytes. After nanotube formation, nanotube layer was removed by ultrasonic cleaning. PEO-treatment was carried out at 280V for 3 minutes in the electrolytic solution containing the bioactive substance (Mg, Zn, Mn, Sr, and Si). The surface of Ti-6Al-4V alloy was observed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM, S-4800 Hitachi, Japan). An energy dispersive X-ray spectrometer (EDS, Inca program, Oxford, UK) was used to analyze the spectra of physiologically active Si, Mn, Mg, Zn, and Sr ions. The PEO film formed on the Ti-6Al-4V alloy surface was characterized using an X-ray diffractometer (TF-XRD, X'pert Philips, Netherlands). It is confirmed that bioactive ions play an essential role in the normal bone growth and metabolism of the human skeletal tissues.
Lastly, neuromorphic computing chip has been extensively studied as the technology that directly mimics efficient calculation algorithm of human brain, enabling a next-generation intelligent hardware system with high speed and low power consumption. Three-terminal based synaptic transistor has relatively low integration density compared to the two-terminal type memristor, while its power consumption can be realized as being so low and its spike plasticity from synapse can be reliably implemented. Also, the strong electrical interaction between two or more synaptic spikes offers the advantage of more precise control of synaptic weights. In this review paper, the results of synaptic transistor mimicking synaptic behavior of the brain are classified according to the channel material, in order of silicon, organic semiconductor, oxide semiconductor, 1D CNT(carbon nanotube) and 2D van der Waals atomic layer present. At the same time, key technologies related to dielectrics and electrolytes introduced to express hysteresis and plasticity are discussed. In addition, we compared the essential electrical characteristics (EPSC, IPSC, PPF, STM, LTM, and STDP) required to implement synaptic transistors in common and the power consumption required for unit synapse operation. Generally, synaptic devices should be integrated with other peripheral circuits such as neurons. Demonstration of this neuromorphic system level needs the linearity of synapse resistance change, the symmetry between potentiation and depression, and multi-level resistance states. Finally, in order to be used as a practical neuromorphic applications, the long-term stability and reliability of the synapse device have to be essentially secured through the retention and the endurance cycling test related to the long-term memory characteristics.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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