본 연구에서는 $CrSi_2$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Cr_{33}Si_{67}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. 초미세 $CrSi_2$계 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. 순금속 $Cr_{33}Si_{67}$ 혼합분말을 70시간까지 볼밀 처리 후 $650^{\circ}C$까지 열처리함으로써 평균 결정립 크기가 70 nm 인 초미세 $CrSi_2$ 열전화합물을 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 벌크화를 위하여 소결온도 $600{\sim}1000^{\circ}C$, 압력 60 MPa에서 SPS 소결을 실시하였다. SPS 과정에서 MA 분말의 수축은 소결 개시 후 $600^{\circ}C$ 전후에서 크나 전반적으로 급격하게 발생하지 않으며 $1000^{\circ}C$까지 비교적 단조롭게 수축함을 알 수 있었다. 여기서 수축이 $600^{\circ}C$ 부근에서 큰 이유는 열분석 결과에서도 보여주듯이 $CrSi_2$ 화합물의 생성과 관련이 있는 것으로 판단된다. SPS 성형체의 전기전도도 및 제벡계수는 $900^{\circ}C$까지 측정을 실시하였으며, 그 결과로부터 제벡계수는 $400^{\circ}C$에서 $125{\mu}V/K$ 및 파워팩터는 $350^{\circ}C$에서 $4.3{\times}10^{-4}W/mK^2$의 최대값을 각각 나타내었다.
Cobalt가 치환된 NiZnCu ferrite의 소결 및 자기적 성질에 미치는 영향에 대해 연구 하였다. 칩인덕터용 $Ni_{0.36-x}Co_xZn_{0.44}Cu_{0.22}Fe_{1.98}O_4(0{\leq}x{\leq}0.04)$를 고상반응법으로 제조하였다. 소결조제를 사용하지 않고 $880{\sim}920^{\circ}C$에서 공기중 2시간 열처리 하였으며 초투자율, 품질계수 Q, 밀도, 수축율, 포화자화, 및 보자력을 측정하였다. Cobalt가 치환된 NiZnCu ferrite는 품질계수 Q를 증가시켰으며 칩인덕터용으로 사용 가능함을 알 수 있었다. 품질계수 Q는 치환량이 x = 0.01까지 증가한 후 x = 0.01 이후로 급격히 감소하였다. Cobalt의 치환량이 증가함에 따라 초투자율 및 밀도값은 감소하였다. $900^{\circ}C$에서 소성된 $Ni_{0.35}Co_{0.01}Zn_{0.44}Cu_{0.22}Fe_{1.98}O_4$ 토로이달 core 샘플의 경우 1 MHz에서 측정 시 초투자율값은 130이었고 품질계수 Q값은 230으로 나타났다.
수용성 매체에서 젤-케스팅 공정을 이용하여 용융실리카를 기본으로 하는 다성분계 세라믹 코어 (中子)를 제조하고, 소결조건에 따른 제반 기계적 물성과 알칼리 부식용액에 의한 용출특성을 고찰하였다. 1000cP (at $50sec^{-1}$ ) 이하의 낮은 점도를 갖는 50vol%의 고농도 다성분계 세라믹 슬림의 제조가 가능하였다. 성형체는 안정화시킨 슬림을 몰드에 부어 상온에서 겔화시킨 후 $25^{\circ}C$, 80% 상대습도 분위기 하에서 48시간동안 건조시켜 제조하였으며 건조된 성형체에는 균열이 발생하지 않았다. 세라믹 코어 성형체의 소결온도가 상승할 수록 상온강도, 겉보기 밀도, 수축률은 시편의 기공도와 역비례하여 증가하였다. 세라믹 코어 소결체의 용출속도는 동일한 온도에서 알칼리 부식용액의 농도에 의존하였으며, 소결체의 기공도가 클수록 증가하였다.
Metal foams have a cellular structure consisting of a solid metal containing a large volume fraction of pores. In particular, open, penetrating pores are necessary for industrial applications such as in high temperature filters and as a support for catalysts. In this study, Fe foam with above 90% porosity and 2 millimeter pore size was successfully fabricated by a slurry coating process and the pore properties were characterized. The Fe and $Fe_2O_3$ powder mixing ratios were controlled to produce Fe foams with different pore size and porosity. First, the slurry was prepared by uniform mixing with powders, distilled water and polyvinyl alcohol(PVA). After slurry coating on the polyurethane(PU) foam, the sample was dried at $80^{\circ}C$. The PVA and PU foams were then removed by heating at $700^{\circ}C$ for 3 hours. The debinded samples were subsequently sintered at $1250^{\circ}C$ with a holding time of 3 hours under hydrogen atmosphere. The three dimensional geometries of the obtained Fe foams with an open cell structure were investigated using X-ray micro CT(computed tomography) as well as the pore morphology, size and phase. The coated amount of slurry on the PU foam were increased with $Fe_2O_3$ mixing powder ratio but the shrinkage and porosity of Fe foams were decreased with $Fe_2O_3$ mixing powder ratio.
Lee, Hyo-Sung;Hwang, Jong Hee;Lim, Tae-Young;Kim, Jin-Ho;Jeon, Dae-Woo;Jung, Hyun-Suk;Lee, Mi Jai
한국세라믹학회지
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제52권4호
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pp.229-233
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2015
Currently, the majority of commercial white LEDs are phosphor converted LEDs made of a blue-emitting chip and YAG yellow phosphor dispersed in organic silicone. However, silicone in high-power devices results in long-term performance problems such as reacting with water, color transition, and shrinkage by heat. Additionally, yellow phosphor is not applicable to warm white LEDs that require a low CCT and high CRI. To solve these problems, mixing of green phosphor, red phosphor and glass, which are stable in high temperatures, is common a production method for high-power warm white LEDs. In this study, we fabricated conversion lenses with LUAG green phosphor, SCASN red phosphor and low-softening point glass for high-power warm white LEDs. Conversion lenses can be well controlled through the phosphor content and heat treatment temperature. Therefore, when the green phosphor content was increased, the CRI and luminance efficiency gradually intensified. Moreover, using high heat treatment temperatures, the fabricated conversion lenses had a high CRI and low luminance efficiency. Thus, the fabricated conversion lenses with green and red phosphor below 90 wt% and 10 wt% with a sintering temperature of $500^{\circ}C$ had the best optical properties. The measured values for the CCT, CRI and luminance efficiency were 3200 K, 80, and 85 lm/w.
이동통신 시스템의 소형화 경량화 다기능화 추세에 따라 세라믹 모듈의 정밀도 및 집적도가 중요한 요소로 부각되고 있다. 이러한 모듈의 고집적화 추세에 대응하기 위하여 세라믹 소성시 수축율 제어가 필수적인 요소로 부각되고 있으며, 이에 따라 X, Y축의 소성 수축율을 0에 근접하게 제어하는 무수축 소성 기술이 요구되고 있다. 선행연구를 통하여 $Al_2O_3$/Glass/$Al_2O_3$ 구조의 glass infiltration법에 의한 무수축 소성 기술 구현 가능성을 확인하였으나, 아직 해결해야 할 문제점들이 있다. glass가 $Al_2O_3$층으로 infiltration되는 과정에서 glass층이 de-lamination 되는 결함이 발견되었으며 이는 유전체 기판의 Q값을 낮추고 기판의 신뢰성에 악영향을 줄 수 있어 이에 대한 개선이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 $Al_2O_3$/Glass/$Al_2O_3$ 구조의 glass infiltration법에 의한 선행 실험에서 관찰된 기판 내부의 de-lamination 현상에 대한 원인을 규명하고 해결책을 제시하고자 하였다. glass 유동과 바인더 burn-out이 동시에 진행됨에 따라 기공이 생성되며 glass가 점성유동함에 따라 이 기공이 glass층으로 모이게 되어 de-lamination 현상이 발생하는 것으로 사료된다. 이를 해결하기 위하여 de-lamination층에 $Al_2O_3$의 tamping을 시도하여 glass층의 기공이 빠져 나갈 수 있는 channel 을 형성하고, 남아있는 기공을 $Al_2O_3$로 채우는 효과를 얻을 수 있었다. 이에 따라 기판의 밀도와 Quality factor 값이 향상되었으며 미세구조가 치밀한 무수축 기판을 제작할 수 있었다.
Effects of the additions of SiB4 as burnable poison to UO2 on the green density, densification, interdependence between density-grain growth and microstructure of sintered UO2 were studied. UO2 pellets were sintered in flowing hydrogen, at temperature 1200, 1350, 1500, and 168$0^{\circ}C$ for 3 hours and at 168$0^{\circ}C$ for 0, 1, 3, and 10 hours, respectively. Green densities were in the range of about 4.5~5.4 g/㎤, and decreased as the amount of SiB4 increased when green pellets were made by with use of a double action press at 1000 kg/$\textrm{cm}^2$. The density of sintered UO2 pellets was around 92~94% of the theoretical density and did not change significantly as the amount of SiB2 addition increased. However, the density of sintered pellets decreased with the increase in SiB4. The grain growth could be characterized in terms of two stages: Grain growth occurred with the increasing density in the first stage, whereas the second stage was characterized by the grain growth without increasing of density. A liquid phase was observed at grain boundaries and grain edges in the microstructure of sintered UO2 pellets with 5000 ppm and 10,000 ppm SiB4. This liquid, possible formed at about 168$0^{\circ}C$, did not enhance the shrinkage, but appeared to accelarate the grain growth. It seems that the second stage grain growth was due to the presence of pressurized insoluble trapped gas in isolated pores.
A $BaTiO_3$, ferroelectric material, was mixed $SrTiO_3$, $(x)BaTiO_3-(1-x)SrTiO_3$($0.7{\leq}x{\leq}1$) ceramic capacitor with stable electrical properties in high voltage was fabricated. And microstructure, electrical property were investigated with $SrTiO_3$ mol ratio. The shrinkage, open porosity, sintering density were predominated at $9BaTiO_3-0.1SrTiO_3$. Increasing $SrTiO_3$ mol ratio, curie temperature was shifted at low temperature and maximum permittivity was increased. Also, $0.9BaTiO_3-0.1SrTiO_3$ was showed stable dielectric properties at $25{\sim}80[^{\circ}C]$. V-I properties of specimen were observed in the temperature range of $21{\sim}143[^{\circ}C]$, were divided into three regions. The region I below 10[kV/cm] was shown Ohmic conduction, the region II from 10 to 30[kV/cm] was explained by the Poole-Frenkel emission theory and the region III above 30[kV/cm] was analysed by the tunneling effect.
본 연구에서는 마이크로파용 유전재료로서 널리 사용되고 있는 BNT($BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$)계 세라믹스를 기본조성으로 하고, 저융점의 phoshpate계 유리 프릿의 첨가를 통해 LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic)에 적용 가능한 유전율을 가진 조성을 개발 하고자 $70P_{2}O_5-5B_{2}O_3-(25-x)BaO-xNa_{2}O$ 유리를 제조 및 특성을 평가하였다 또한, BNT계 세라믹스에 글래스 프릿을 $5 - 15\;wt\%$ 범위에서 첨가하고, 800 - $950^{\circ}C$의 온도범위에서 소결하여 제조된 유리-세라믹 복합체의 소결수축율은 글래스 프릿의 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 유전율은 10-40의 범위를 보였다.
3Y TZP/SUS316계 경사기능재료를 슬립캐스팅법을 이용하여 제조하였다. 슬립캐스팅 공정에서 석고몰드를 대체하기 위해 알루미나몰드를 제조하였고, 3Y-TZP/SUS316 2상 슬러리의 최적 분산조건을 ESA, 점도계, 침전거동의 관찰 등을 통해 결정하였으며, 석고몰드와 알루미나몰드로 캐스팅한 시험편의 제반 특성을 소결수축율변화, 건조 및 소결거동, 미세구조 관찰 등으로 조사하였다. 그 결과 알루미나몰드를 사용하여 제조된 시험편에서는 석고몰드 사용시 나타나는 표면에서의 오염이 관찰되지 않았으며, 각 층의 두께조절이 쉬웠고 높은 재현성을 나타냄을 알 수 있었다. 특히 알루미나몰드를 사용하여 제조한 SUS316에서는 어떤 열화현상도 관찰되지 않았다. 결국 슬립캐스팅 공정으로 3Y-TZP/SUS316계 경사기능재료를 제조함에 있어서 기존의 석고몰드보다 다공질 알루미나몰드의 사용이 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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