• 한국세라믹학회지
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• 제50권6호
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• pp.359-363
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• 2013

Silicon carbide and its composites are being considered as a nuclear fuel cladding material for LWR nuclear reactors because they have a low neutron absorption cross section, low hydrogen production under accident conditions, and high strength at high temperatures. The SiC composite cladding tube considered in this study consists of three layers, monolith CVD SiC - $SiC_f$/SiC composite -monolith CVD SiC. The volume fraction of SiC fiber and surface roughness of the composite layer affect mechanical and corrosion properties of the cladding tube. In this study, various types of SiC fiber preforms with tubular shapes were fabricated by a filament winding method using two types of Tyranno SA3 grade SiC fibers with 800 filaments/yarn and 1600 filaments/yarn. After chemical vapor infiltration of the SiC matrix, the surface roughness and fiber volume fraction were measured. As filament counts were changed from 800 to 1600, the surface roughness increased but the fiber volume fraction decreased. The $SiC_f$/SiC composite with a bamboo-like winding pattern has a smaller surface roughness and a higher fiber volume fraction than that with a zigzag winding pattern.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제2권4호
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• pp.226-230
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• 1996

A small amount of fine particle graphite was added to $\alpha$-SiC and $\beta$-SiC having certain particle distributions, and they were mixed clay and frit. After forming, they were sintered at 140$0^{\circ}C$ for 3 hours. Tribological properties of sintered $\alpha$-SiC-$\beta$-SiC-graphite-clay (frit) system showed that kinetic friction coefficient was 0.108, specific wear rate was 1.3${\times}10^-8\;mm^2$.$kgf^1$, and torque was 0.01kgf.cm at the wrench torque of 100 kgf.cm.

• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.52-58
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• 2022

태양광 폐실리콘 웨이퍼에서 회수한 실리콘과 카본블랙을 활용하여 탄화규소 분말을 제조하였다. 태양광 발전시장에서 결정질 실리콘 모듈이 90% 이상을 차지한다. 태양광 모듈의 사용기한이 도래함에 따라 환경과 경제적인 측면에서 실리콘을 회수하고 활용하는 기술은 매우 중요하다. 본 연구에서는 태양광 폐패널에서 회수한 실리콘을 탄화규소 원료로 활용하기 위하여, 순도 95.74% 폐실리콘 웨이퍼로부터 정제과정을 거쳐 99.99% 실리콘 분말을 회수하였다. 탄화규소 분말 합성특성을 살펴보기 위하여, 정제된 99.99% 실리콘 분말과 탄소분말을 혼합한 후, Ar 분위기에서 열처리(1,300℃, 1,400℃, 1,500℃)과정을 수행하였다. 실리콘과 탄화규소 분말의 특성을 입도분포, XRD, SEM, ICP, FT-IR 및 Raman 분석기를 사용하여 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권3호
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• pp.262-268
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• 2024

본 연구에서는 고성능 리튬이온전지용 음극 소재로써 2차원 구조의 티타늄 카바이드(MXene)와 나노 실리콘의 정전기적 결합을 통한 MXene/Si 음극 복합소재를 제조하였다. LiF/HCl을 이용하여 Ti₃AlC₂ MAX를 에칭해 Ti₃C₂T_x MXene을 제조하였으며, 정전기적 결합을 형성하기 위해 나노 실리콘의 표면을 CTAB (Cetyltrimethylammonium bromide)을 활용하여 양전하로 대전하였다. MXene/Si 음극 복합소재는 제조된 MXene과 대전 된 실리콘의 간단한 혼합 공정을 통해 성공적으로 제조되었다. 제조된 복합소재의 물리적 특성과 전기화학적 특성을 MXene과 실리콘의 조성비에 따라 조사하였으며, 전극의 안정성을 평가하기 위해 충·방전 사이클 후의 전극 표면을 분석하였다. MXene/Si 복합소재는 MXene 대비 실리콘 조성 비율이 2, 3 및 4로 증가할수록 1962.9, 2395.2 및 2504.3 mAh/g의 높은 초기 방전용량을 나타내었다. MXene과 실리콘 조성비가 1 : 4인 MXene/Si-4는 100 사이클에서 1387.5 mAh/g의 가역 용량과 74.5%의 용량 유지율을 나타내었으며, 4.0 C의 높은 율속에서도 700.5 mAh/g으로 높은 용량을 발현하였다. 이러한 결과를 통해 정전기적 결합으로 제조된 MXene/Si 복합소재는 고성능 리튬이온배터리용 음극소재로 적용 될 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1869-1876
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• 1992

본 연구에서는 고온에서 높은 강도특성을 유지하면서 동시에 내마모성이 뛰어 나 가스터어빈의 부재로서의 사용이 기대되는 탄화규소(SiC) 세라믹에 대하여, 고체입 자의 충격에 의해 생기는 손상에 미치는 입자의 재질 및 크기의 영향을 조사하였다. 또 각 형태의 손상발생 임계치와 강도저하에 미치는 입자크기의 영향에 관해서도 검토 하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권9호
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• pp.552-557
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• 2006

A low temperature processing route for fabricating porous SiC ceramics by carbothermal reduction has been demonstrated. Effects of expandable microsphere content, sintering temperature, filler content, and carbon source on microstructure, porosity, compressive strength, cell size, and cell density were investigated in the processing of porous silicon carbide ceramics using expandable microspheres as a pore former. A higher microsphere content led to a higher porosity and a higher cell density. A higher sintering temperature resulted in a decreased porosity because of an enhanced densification. The addition of inert filler increased the porosity, but decreased the cell density. The compressive strength of the porous ceramics decreased with increasing the porosity. Typical compressive strength of porous SiC ceramics with ${\sim}70%$ porosity was ${\sim}13 MPa$.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권12호
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• pp.1588-1598
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• 1994

The SiC/MoSi2 composite materials were fabricated by infiltrating the mixture of molybdenum disilicide and metal silicon(MoSi2+Si=100) to a porous compact of silicon carbide and graphite under the vacuum atmosphere of 10-1 torr. The specimen were oxidized in dry air under 1 atm at 130$0^{\circ}C$~150$0^{\circ}C$ for 240 hours. The oxidation behavior was evaluated by the weight gain and loss per unit area of the oxidized samples. Also, SEM and XRD analysis of the oxidized surface of the samples were carried out. With increasing the MoSi2 content and oxidation temperature, the passive oxidation was found. The trend of weight gain of all samples was followed the parabolic rate law with the formation of a protective layer of cristobalite on the surface.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.411-412
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• 2014

In this paper, the switching losses and performances of Silicon Carbide(SiC) and Silicon based on the MOSFETs have been compared. To do this experiment, the buck converter using both SiC and Si devices have been built and tested. As a result, it has been confirmed that the converter with SiC devices shows better efficiency and performance compared with the converter using Si devices.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.214-219
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• 2014

본 논문에서는 실리콘 카바이드(silicon carbide)를 기반으로 한 tilt-implanted trench Schottky diode(TITSD)를 제안한다. 4H-SiC 트랜치 쇼트키 다이오드(trench Schottky diode)에 형성되는 트랜치 측면에 경사 이온주입(tilt-implantation)을 하여 소자가 역저지 상태(reverse blocking mode)로 동작 시 trench insulator가 모든 퍼텐셜(potential)을 포함하는 구조를 제안하고, 그 특성을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. TITSD는 트랜치의 측면(sidewall)에 nitrogen을 $1{\times}10^{19}cm^{-3}$ 으로 도밍(doping) 하여 항복전압(breakdown voltage) 특성도 경사 이온주입을 하지 않았을 때와 같게 유지하면서 trench oxide insulator가 모든 퍼텐셜을 포함하도록 함으로써 termination area를 감소시켰다. 트랜치 깊이(trench depth)를 $11{\mu}m$로 깊게 하고 최적화된 폭(width)을 선택함으로써 2750V의 항복전압을 얻었고, 동급의 항복전압을 가진 가드링(guard ring) 구조보다 termination area를 38.7% 줄일 수 있다. 이에 대한 전기적 특성은 synopsys사의 TCAD simulation을 사용하여 분석하였으며, 그 결과를 기존의 구조와 비교하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.431-432
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• 2008