• 제목/요약/키워드: porous ceramics

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R$_2$O-TiO$_2$-P$_2$O$_{5}$계 다공질 글라스 세라믹스의 제조 (Fabrication of porous glass ceramics in Li$_2$O-TiO$_2$-P$_2$O$_{5}$ system)

  • 권면주;윤영진;강원호
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.173-177
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    • 2000
  • 인산염계 5Li₂O, 36CaO, 20TiO₂, 27P₂O/sub 5/의 조성을 선정하여 10K/min 승온속도로 1300℃에서 2시간동안 유지시켜 모유리를 제조하였고, 최적의 핵형성을 위해 610℃에서 20시간, 최고 결정성장을 위해 840℃에서 20시간 동안 열처리함으로써 LiTi₂(PO₄)₃상과 β-Ca₃(PO₄)₂결정상이 존재하는 Glass Ceramics를 제조하였고, 이를 1N-HCI용액에서 3일간 담지하여 β-Ca₃(PO₄)₂결정상을 용출시켜 LiTi₂(PO₄)₃상만이 존재하는 다공성 Glass Ceramics를 제조하였다.

LaNiO$_3$전도성 세라믹의 합성과 도전특성 (Synthesis and Conductivity Properties of LaNiO$_3$ Ceramic Conductors)

  • 조정호;조주현;김강언;정수태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.406-409
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    • 2001
  • The conductivity properties and synthesis of LaNiO$_3$ ceramics from La$\sub$1+$\delta$/NiO$_3$($\delta$=--0.06, 0, 0.06) were investigated. A single perovskite phase was realized at 800$^{\circ}C$. La$_2$NiO$_4$ and other unexpected oxide were observed at 1000$^{\circ}C$. The Microstructure was showed clearly that it is a low density porous material. LaNiO$_3$ ceramic showed a metallic conductivity. The conductivity of La rich samples had a higher value than the La poor samples.

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Computational mathematical modeling of the nonlinear vibration characteristics of AFG truncated conical nano pipe based on the nonlocal strain gradient theory

  • Zhang, Ruihua;Cao, Yiqing
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권5호
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    • pp.599-615
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    • 2022
  • In the present paper, the numerical dynamic analysis of a functionally graded nano-scale nonuniform tube was investigated according to the high-order beam theory coupled with the nonlocal gradient strain theory. The supposed cross-section is changed along the pipe length, and the material distribution, which combines both metal and ceramics, is smoothly changed in the pipe length direction, which is called axially functionally graded (AFG) pipe. Moreover, the porosity voids are dispersed in the cross-section and the radial pattern that the existence of both material distribution along the tube length and porosity voids make a two-dimensional functionally graded (2D-FG) truncated conical pipe. On the basis of the Hamilton principle, the governing equations and the associated boundary conditions equations are derived, and then a numerical approach is applied to solve the obtained equations.

Surface treatment of feldspathic porcelain: scanning electron microscopy analysis

  • Valian, Azam;Moravej-Salehi, Elham
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제6권5호
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    • pp.387-394
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    • 2014
  • PURPOSE. Topographic analysis of treated ceramics provides qualitative information regarding the surface texture affecting the micromechanical retention and locking of resin-ceramics. This study aims to compare the surface microstructure following different surface treatments of feldspathic porcelain. MATERIALS AND METHODS. This in-vitro study was conducted on 72 porcelain discs randomly divided into 12 groups (n=6). In 9 groups, feldspathic surfaces were subjected to sandblasting at 2, 3 or 4 bar pressure for 5, 10 or 15 seconds with $50{\mu}m$ alumina particles at a 5 mm distance. In group 10, 9.5% hydrofluoric acid (HF) gel was applied for 120 seconds. In group 11, specimens were sandblasted at 3 bar pressure for 10 seconds and then conditioned with HF. In group 12, specimens were first treated with HF and then sandblasted at 3 bar pressure for 10 seconds. All specimens were then evaluated under scanning electron microscopy (SEM) at different magnifications. RESULTS. SEM images of HF treated specimens revealed deep porosities of variable sizes; whereas, the sandblasted surfaces were more homogenous and had sharper peaks. Increasing the pressure and duration of sandblasting increased the surface roughness. SEM images of the two combined techniques showed that in group 11 (sandblasted first), HF caused deeper porosities; whereas in group 12 (treated with HF first) sandblasting caused irregularities with less homogeneity. CONCLUSION. All surface treatments increased the surface area and caused porous surfaces. In groups subjected to HF, the porosities were deeper than those in sandblasted only groups.

실리카 주형을 이용한 메크로/메조다공성 탄화규소 세라믹의 제조와 비교특성 (Fabrication and Characterization of Macro/Mesoporous SiC Ceramics from SiO2 Templates)

  • 홍난영;;박경훈;김동표
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.528-533
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    • 2004
  • 입자크기가 20∼700nm인 구형 실리카입자의 자연침강 혹은 원심분리법으로 제조한 주형체에 탄화규소 전구체 polymethyl-silane (PMS) 혹은 polycarbosilane (PCS) 고분자 용액을 함침한다음, 가교 및 1000∼140$0^{\circ}C$ 열분해하고 마지막으로 불산 (HF)으로 실리카를 식각하여 84∼658nm 기공이 3차원으로 정렬된 메크로다공성(macroporous) 탄화규소 세라믹과 불규칙적인 15∼65nm 기공을 가진 메조다공성(mesoporous) 탄화규소 세라믹을 제조하였다. 전자는 112nm 실리카 입자 주형체를 사용하여 140$0^{\circ}C$로 처리했을 때, 표면적 584.64$m^2$g$^{-1}$을 나타낸 반면, 후자는 20-30nm 실리카 주형체를 사용하여 100$0^{\circ}C$로 처리하였을때, 최대의 표면적 619.4$m^2$g$^{-1}$를 나타내었다, 이와 같이 사용된 실리카 입자, 고분자 전구체, 그리고 열처리 조건에 따른 기공특성을 SEM. TEM 및 BET으로 분석 설명하였다.

$Sr_{2}FeMoO_{6}$ 소결체와 스퍼터링법으로 제조된 박막의 초거대자기저항현상에 관한 연구 (Colossal magnetoresistance of double-ordered perovskite $Sr_{2}FeMoO_{6}$ ceramics and sputter-deposited films)

  • 이원종;장원위
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.36-41
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    • 2002
  • $H_2$(5%)/Ar의 환원분위기에서 $900^{\circ}C$ 이상의 온도로 소결함으로써 화학양론적인 조성비를 만족하면서 이중 페롭스카이트 구조를 갖는 $Sr_2FeMoO_6$ (SFMO) 소결체를 제조하였다. SFMO 소결체는 우수한 강자성 특성을 나타내었고 8K에서 15%와 상온에서 3% 정도의 자기저항비를 나타내었다. 이 SFMO 소결체를 타겟으로하여 스퍼터링법으로와의 단결정 기판 위에 비정질 SFMO 박막을 증착한 후, 적절한 H$_2$(5%)/Ar의 환원분위기, $680^{\circ}C$ 이상) 열처리 조건의 고상결정법으로 이중 페롭스카이트 구조의 다결정 SFMO 박막을 제조하였다. 이 SFMO 박막은 강자성 특성을 잘 나타내었으나, 자기저항 특성은 상온에서는 나타나지 않았고 8K에서 약 0.3-0.5%의 자기저항비를 나타내었다. 이와같이 박막의 경우 자기저항 특성이 떨어지는 이유는 제조된 SFMO 박막이 화학양론비를 만족하지 못하고 조직의 치밀도가 떨어져서 결정립 사이에서 발생하는 자기스핀 터널링이 제대로 발생하지 못하였기 때문이라 생각되었다.

Extended-FEM for the solid-fluid mixture two-scale problems with BCC and FCC microstructures

  • Sawada, Tomohiro;Nakasumi, Shogo;Tezuka, Akira;Fukushima, Manabu;Yoshizawa, Yu-Ichi
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제2권1호
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    • pp.45-68
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    • 2009
  • An aim of the study is to develop an efficient numerical simulation technique that can handle the two-scale analysis of fluid permeation filters fabricated by the partial sintering technique of small spherical ceramics. A solid-fluid mixture homogenization method is introduced to predict the mechanical characters such as rigidity and permeability of the porous ceramic filters from the micro-scale geometry and configuration of partially-sintered particles. An extended finite element (X-FE) discretization technique based on the enriched interpolations of respective characteristic functions at fluid-solid interfaces is proposed for the non-interface-fitted mesh solution of the micro-scale analysis that needs non-slip condition at the interface between solid and fluid phases of the unit cell. The homogenization and localization performances of the proposed method are shown in a typical two-dimensional benchmark problem whose model has a hole in center. Three-dimensional applications to the body-centered cubic (BCC) and face-centered cubic (FCC) unit cell models are also shown in the paper. The 3D application is prepared toward the computer-aided optimal design of ceramic filters. The accuracy and stability of the X-FEM based method are comparable to those of the standard interface-fitted FEM, and are superior to those of the voxel type FEM that is often used in such complex micro geometry cases.

전사법을 이용하여 제조한 SOFC 단전지의 특성 분석 (The Properties of the Manufactured SOFC Unit Cell using Decalcomania Method)

  • 이미재;김빛남;임태영;김세기;최병현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.520-524
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    • 2011
  • The properties of manufactured SOFC unit cell using decalcomania method were investigated. The decalcomania method that used in ceramics, dish, vessel and etc. was the very simple process. The SOFC unit cell manufacturer using decalcomania method is very simple process. Especially, the decalcomania method was the most suitable manufacturing method for the segmented type SOFC. The cathode, prevent diffusion layer (PDL), anode functional layer (AFL) and electrolyte were manufactured using decalcomania method on porous anode support. The sintered electrolyte at 1450$^{\circ}C$ for 2 h using decalcomania method was very dense, and the thickness was about 10 ${\mu}m$. The cathode, the PDL and the AFL were manufactured using decalcomania method and was sintered at 1250$^{\circ}C$ for 2 h, and the sintered electrodes were the porous. As a result, with humidified hydrogen used as fuel, the cell with an 15 ${\mu}m$-thick AFL exhibited maximum power densities of 0.246, 0.364, 0.504W/$cm^2$ at 700, 750, 800$^{\circ}C$, respectively.

자기파를 함유한 SiCwlf 세라믹스의 미세구조 제어 (The Microstructure Control of SiC Ceramics Containing Porcelain Scherben)

  • 이성희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.626-634
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    • 1995
  • SiC를 51.9wt% 함유한 SiC-자기질 혼합 분말이 자기 코아의 표면연마 공정에서 부산물로 발생한다. 이 원료 분말을 SiC질 세라믹스를 제조하기 위한 출발물질로 하였다. 원료자체로 성형 $1350^{\circ}C$에서 열처리하면 SiC, $Al_{2}O_{3}$, cristoblite, mullite 결정상이 존재하면 미세구조는 SiC 입자를 유리질 매트릭스가 덮고 있고 구형 기공이 존재한다. 원료 성형체를 열처리시 시편 무게 증가에 의해 판단되는 SiC의 산화는 600~$800^{\circ}C$ 범위에서 시작하나 XRD 분석에 의해서는 $1000^{\circ}C$ 열처리에 이르러서야 $SiO_{2}$의 cristobalite 결정상을 확인하였다. 예비 열처리 후에 소성한 시편은 mullite화 반응이 촉진되는데, $1000^{\circ}C$의 예비 열처리 후 $1350^{\circ}C$에서 소성한 시편은 SiC, cristobalite, mullite가 결정상으로 존재하며, 밀도 2.24g/$cm^{3}$, 흡수율 11.73%이고 유리상이 적고 다공성인 미세구조를 갖는다. 원료 자체에서 51.9wt%이던 SiC 함량은 $1350^{\circ}C$ 소성시편에서는 예비 열처리 조건에 따라 약 37~22%로 감소한다.

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반응소결법으로 제조한 n형 β-SiC의 열전특성 (Thermoelectric Properties of the Reaction Sintered n-type β-SiC)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.29-34
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    • 2019
  • SiC는 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 $N_2$ 분위기, $2000^{\circ}C$에서 ${\beta}-SiC$ 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 반도체의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서의 도전율 값이 단결정 SiC와 비교해서 비슷하거나 오히려 높은 값을 나타내었으며, 반면에 열전도율은 치밀한 SiC 세라믹스와 비교시 1/10~1/30 정도로 낮은 값을 나타내었다. 본 연구에서는 소결온도를 낮추기 위해 n형 ${\beta}-SiC$에 함침 시킨 polycarbosilane (PCS)의 열분해에 의한 반응소결 공정 ($1400{\sim}1600^{\circ}C$)으로 다공질 소결체를 제작하였다. 함침 및 소결공정($N_2$ 분위기, $1600^{\circ}C$, 3시간)을 반복함에 따라 상대밀도는 크게 증가하지 않았지만 Seebeck 계수 및 도전율은 크게 증가하였다. 본 연구에서의 열전변환 효율을 반영하는 power factor는 고온에서 상압소결 공정으로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 1/100~1/10 정도 작게 나타났지만, 미세구조 및 캐리어 밀도를 정밀하게 제어하면, 본 연구에서의 반응소결 공정으로 제작한 SiC 반도체의 열전물성은 크게 향상될 것으로 판단된다.