• Applied Microscopy
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• 제26권1호
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• pp.95-104
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• 1996

A comprehensive methodology to characterize the interfacial reaction products of $SiC_p/2024$ Al composites is introduced on the basis of the experimental results obtained using XRD, SEM and TEM. XRD performed on the electrochemically extracted $SiC_p$ and bulk $SiC_p/2024$ Al composite have shown that the interfacial reaction products consist of $Al_{4}C_3$ having hexagonal crystallographic structure, pure eutectic Si having diamond cubic crystallographic structure, and $CuAl_2$, having tetragonal crystalloraphic structure, respectively. According to the images observed by SEM, $Al_{4}C_3$, which has been reported to have needle shape, has a hexagonal platelet-shape and eutectic Si is found to have a dendritic shape. In addition eutectic $CuAl_2$, was observed to form near interface and/or along the grain boundaries. In order to confirm the results obtained by XRD, the primitive cell volume and reciprocal lattice height of such interfacial reaction products were calculated using the data obtained from convergent beam electron diffraction (CBED) patterns, and then compared with theoretical values.

• 한국재료학회지
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• 제15권7호
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• pp.453-457
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• 2005

Piezoelectric properties of $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbZrO_3-PbTiO_3$ ceramics were investigated with $Al_2O_3$ content $(0.0-1.0 wt\%)$. The constituent phases, microstructure, electromechanical coupling factor, dielectric constant, piezoelectric charge and voltage constants were analyzed. Diffraction peaks for (002) and (200) planes were identified by X-ray diffractometer for all the specimens doped with $Al_2O_3$, indicating the MPB (morphotropic phase boundary) composition of tetragonal structures. The highest sintered density of $7.8 g/cm^3$ was obtained for $0.2wt\%\;Al_2O_3-doped$ specimen. Grain size increased by doping $Al_2O_3$ up to $0.3 wt\%$, and it decreased by more doping. Electromechanical coupling factor, dielectric constant, piezoelectric charge and voltage constants increased by doping $Al_2O_3$ up to $0.2wt\%$, and it decreased by more doping. This might result from the formation of oxygen vacancies due to defects in $O^{2-}$ ion sites and the substitution of $Al^{3+}$ ions.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1403-1409
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• 2018

In the present study, the $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphors has been synthesized through hydro-thermal co-precipitation method, and single factor and orthogonal experiment method was adopted to find optimal synthesis condition. It is interesting to note that hydro-thermal temperature is a prominent effect on the luminescent intensity of $SrMoO_4:Eu^{3+}$ red phosphor, followed by co-precipitation temperature, calcining time, and the doping amount of $Eu^{3+}$. The optimal synthesis conditions were obtained: hydro-thermal temperature is $145^{\circ}C$, co-precipitation temperature is $35^{\circ}C$, the calcining time is 2.5 h, and the doping amount of activator $Eu^{3+}$ is 25%. Subsequently, the crystalline particle size, phase composition and morphology of the synthesized phosphors were evaluated by X-ray powder diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that these phosphors possess a scheelite-type tetragonal structure, and the particle size is about $0.2{\mu}m$. Spectroscopic investigations of the synthesized phosphors are carried out with the help of photo-luminescence excitation and emission analysis. The studies reveal that $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphor efficiently convert radiation of 394 nm-592 and 616 nm for red light, and the luminescence intensity of $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphors is improved. $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphors may be a potential application for enhancing the efficiency of white LEDs.

• 한국재료학회지
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• 제32권2호
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• pp.66-71
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• 2022

In this article, Pb₂Ba_1.7Sr_0.3Ca₂Cu₃O_10+δ superconductor material was synthesized using conventional solid-state reaction method. X-ray diffraction (XRD) analysis demonstrated one dominant phase 2223 and some impurities in the product powder. The strongest peaks in the XRD pattern were successfully indexed assuming a pseudo-tetragonal cell with lattice constants of a = 3.732, b = 3.733 and c = 14.75 Å for a Pb-Based compound. The crystallite size and lattice strain between the layers of the studied compound were estimated using several methods, namely the Scherrer, Williamson-Hall (W.H), size-strain plot (SSP) and Halder Wagner (H.W) approach. The values of crystallite size, calculated by Scherrer, W.H, SSP and H.W methods, were 89.4540774, 86.658638, 87.7555823 and 85.470086 Å, respectively. Moreover, the lattice strain values obtained by W.H, SSP and H.W methods were 0.0063240, 0.006325 and 0.006, respectively. It was noted that all crystallite size results are consistent; however, the best method is the size-strain plot because it gave a value of R² approaching one. Furthermore, degree of crystallites was calculated and found to be 59.003321%. Resistivity analysis suggests zero-resistance, which is typical of superconducting materials at critical temperature. Four-probe technique was utilized to measure the critical temperature at onset T_c(onset), zero resistivity T_{c(off set)}, and transition (width ΔT), corresponding to temperatures of 128 K, 116 K, and 12 K, respectively.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.68-73
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• 2024

In this study, the praseodymium-doped yttrium phosphate (YPO₄:Pr³⁺) powder, which is well known for its high luminescent efficiency, and long life in the UV range, was synthesized with various content ratios of Pr₆O₁₁ and calcination temperature. Crystal structure and luminescent properties of various phosphor powders based on different concentrations and calcination conditions were characterized by XRD (X-Ray Diffraction) and PL (photoluminescence) spectrometers. From the XRD analysis, the structure of YPO₄:Pr³⁺ which is calcinated at 1,200℃ was stable tetragonal phase and crystal size was calculated about 25 nm by Scherrer equation. PL emission of YPO₄:Pr³⁺ with a different content ratio of Pr₆O₁₁ by excitation λ_exc=250 nm shows that 0.75 mol% phosphor powder has maximum PL intensity and PL decreases with the increase of the ratio of Pr₆O₁₁ up to 1.25 mol% which is caused by changes of crystallinity of phosphor powders. With increasing dopant ratio, photo-luminescence Emission decreases due to Concentration quenching, which is commonly observed in phosphors. Currently, 0.75 mol% is considered the optimal doping concentration. A hybrid ultraviolet-emitting device incorporating YPO₄:Pr³⁺ fluorescent material with plasma discharge was fabricated to enhance UV germicidal effects while minimizing ozone generation. UV emission from the plasma discharge device was shown at about 200 nm and 350 nm which caused additional emission of the regions of 250 nm, 315 nm, and 370 nm from the YPO₄:Pr³⁺ phosphor.

• 한국자기학회지
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• 제18권3호
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• pp.109-114
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• 2008

Solid State Reaction법으로 $Ti_{0.96}Co_{0.02}Fe_{0.02}O_2$ 시료를 제조하였다. 각각의 시료를 $870^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, $930^{\circ}C$로 24시간 열처리하였다. 이 때 Ti-getter의 유무를 통해 각각의 온도에서 Ti-getter에 따라 시료의 특성이 어떻게 변화하는지 관찰하고자 한다. 제작된 시료의 구조분석을 위해 시료의 분말 회절실험을 실시하였다. VSM을 이용하여 시료의 자성을 측정하고, 금속이온의 형태와 시료 내에서 cluster로 존재하는지 여부를 조사하기 위해 TEM과 SEM, EDS실험을 하였다. XRD pattern 분석결과, 결정구조는 tetragonal구조로써, 순수한 Rutil-$TiO_2$상이 주를 이루며, 2차상으로는 getter가 없을 때는 $Fe_2TiO_5$, 있을 때는 Fe가 관측되었다. 시료의 자성을 측정한 결과, getter가 없을 때는 $870^{\circ}C$일 때 자화값은 약 $0.025{\mu}B$/CoFe 정도로 강자성을 보이지만, $900^{\circ}C$와 $930^{\circ}C$에서는 강자성을 보이지 않는다. Ti-getter가 있을 때의 자화값은 $870^{\circ}C$에서는 약 $1.1\;{\mu}B$/CoFe, $900^{\circ}C$와 $930^{\circ}C$일 때는 $1.5\;{\mu}B$/CoFe 정도로 강자성을 보인다. 이러한 자성의 차이는 Ti-getter의 유무에 따른 2차상의 차이로 결정된 것으로 보인다. Titanium이 고온에서 산소와 질소, 공기 속의 수분과 쉽게 결합하는 성질을 가지고 있기 때문에 이것을 이용하면 좀 더 낮은 산소분압을 얻을 수 있다. 시료의 산소분압에 따라 자화값이나 원자 구조의 변화에 상당한 영향을 받게 되어 시료의 특성이 다르게 나타나는 것을 확인 할 수 있다. TEM과 SEM, EDS실험결과에서는 Co와 Fe가 골고루 분포하는 영역이 있는가 하면 Ti만 관측되는 부분도 존재했다. 시료의 Co와 Fe가 시료전체에 골고루 퍼져있는 것이 아니라 부분적으로 분포하고 있음을 확인 할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.208-213
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• 2013

염화 지르코니움산화물을 수용액상하에 $100^{\circ}C$에서 다양한 숙성 시간 동안 환류시켜 지르코니움 수화물을 제조하였고 결정성 $ZrO_2$를 얻기 위하여 $700^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 제조된 물질의 특성분석을 위하여 시차 열분석, X-선회절 분석, 비표면적과 세공분포 측정, 투과 전자 현미경 분석, 암모니아 승온 탈착 분석, 이산화탄소 승온 탈착 분석 그리고 이소프로판올 승온 탈착 분석을 수행하였다. 24시간 숙성시키고 $700^{\circ}C$에서 소성 후 순수한 정방형계 지르코니아만을 얻을 수 있었다. 숙성시간 증가는 상대적으로 더 작은 입자, 고비표면적 및 고 기공부피의 지르코니아를 제조할 수 있었다. 지르코니아의 숙성 시간이 길어질수록 흡착된 암모니아의 양이 상대적으로 증가하는 경향을 보였고 상대적으로 흡착된 이산화탄소의 양은 감소하였다. 지르코니아 촉매상에서 프로필렌을 생성하는 이소프로판올 탈수 반응에서 촉매 활성은 168시간 동안 숙성하여 제조한 지르코니아 촉매가 가장 좋은 활성이 나타냈다. 이러한 촉매활성은 촉매의 비표면적, 산점, 상대적으로 용이한 프로판올의 탈착과 연관시킬 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권11호
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• pp.575-580
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• 2010

The microstructure and positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) characteristics of 0.1 mol%$Na_2Ti_6O_{13}$ doped $0.94BaTiO_3-0.06(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3$ (BBNT-NT001) ceramics sintered at various temperatures from $1200^{\circ}C$ to $1350^{\circ}C$ were investigated in order to develop eco-friendly PTCR thermistors with a high Curie temperature ($T_C$). Resulting thermistors showed a perovskite structure with a tetragonal symmetry. When sintered at $1200^{\circ}C$, the specimen had a uniform microstructure with small grains. However, abnormally grown grains started to appear at $1250^{\circ}C$ and a homogeneous microstructure with large grains was exhibited when the sintering temperature reached $1325^{\circ}C$. When the temperature exceeded $1325^{\circ}C$, the grain growth was inhibited due to the numerous nucleation sites generated at the extremely high temperature. It is considered that $Na_2Ti_6O_{13}$ is responsible for the grain growth of the $0.94BaTiO_3-0.06(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3$) ceramics by forming a liquid phase during the sintering at around $1300^{\circ}C$. The grain growth of the BBNT-NT001 ceramics was significantly correlated with a decrease of resistivity. All the specimens were observed to have PTCR characteristics except for the sample sintered at $1200^{\circ}C$. The BBNT-NT001 ceramics had significantly decreased $\tilde{n}_{rt}$ and increased resistivity jump with increasing sintering temperature at from $1200^{\circ}C$ to $1325^{\circ}C$. Especially, the BBNT-NT001 ceramics sintered at $1325^{\circ}C$ exhibited superior PTCR characteristics of low resistivity at room temperature ($122\;{\Omega}{\cdot}cm$), high resistivity jump ($1.28{\times}10^4$), high resistivity temperature factor (20.4%/$^{\circ}C$), and a high Tc of $157.9^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.517-524
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• 2005

유기 첨가물을 함유하는 분무용액으로부터 분무열분해 공정에 의해 바륨 티타네이트($BaTiO_3$) 분말을 합성하였다. 분무용액에 첨가되는 유기물의 종류 및 첨가량이 분무열분해 공정에 의해 합성된 $BaTiO_3$ 분말들의 결정구조 및 형태 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유기 첨가물로서 구연산, 에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜을 첨가한 경우에 있어서는 유기 첨가물의 종류에 따라 하소 전후에 서로 다른 형태의 $BaTiO_3$ 분말들이 얻어졌다. 분무용액에 구연산을 첨가한 경우에 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 하소 후에 균일한 크기의 나노 분말들로 구성 되어진 나노 구조체를 가졌다. 분무용액에 첨가된 구연산의 양이 증가할수록 하소 후에 얻어진 분말들의 결정구조가 준안정상인 입방정상에서 정방정상으로의 상변환성이 증가하였다. 고농도의 구연산을 함유한 분무용액으로부터 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 하소 후에 좋은 정방정계 결정구조, 균일하며 미세한 크기 및 고표면적을 가졌다. 분무열분해 공정에 의해 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 밀링 공정 후에 균일한 크기 및 형태를 가졌다.

• 한국재료학회지
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• 제9권8호
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• pp.792-797
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• 1999

고체 산화물 연료전지의 전해질로 주로 사용되는 8mol.%$Y_2$$O_3$-$ZrO_2$는 전기 전도성은 우수하나 기계적 특성이 좋지 못하므로, 전기적 특성과 기계적 특성이 동시에 우수한 고체산화물 연료전지의 전해질의 개발이 요구되고 있다. 본 연구는 이러한 두 가지 요구조건을 충족시키기 위해서 수행되어졌다. 단위전지의 공기극 재료인 LSM(La(sub)0.75Sr(sub)0.25MnO$_3$) 기판과 Si wafer를 기판으로 기계적 성질이 우수한 3mol.%의 YSZ(3-YSZ)와 전기 전도성이 우수한 8mol.%의 YSZ(8-YSZ)를 각각 단층 및 다층 박막의 네 가지 형태로 전자빔 코팅에 의해 전해질 막을 제작하였다. 박막층의 분석결과, 결정조직은 증착된 3-YSZ 박막의 정방정 및 일부 단사정 구조, 8-YSZ 박막은 입방정 구조의 결정성이 나타났다. 단층막 보다 다층막이 낮은 내부 응력을 보였으며, 다층막이 기존의 8-YSZ 단층막의 열처리 전, 후와 비슷한 미세 경도 값을 보였다.