• 대한치과보철학회지
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• 제30권2호
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• pp.135-154
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• 1992

This study was performed to analyze bond strength, the alterations of the interfaces between metal films which are populary used and considered to contribute to the chemical reaction with porcelain, according to constant ion- beam- mixing, and the relation between interfacial chemical reactions and bond strength in metal/porcelain specimens. For this study, three seperate metals : selected-gold, indium and tin were chosen ; each to be bonded to a seperate body porcelain. Bonding occurs when the metal is deposited to the body porcelain using a vacuum evaporator. The vacuum evaporator used $10^{-5}\sim10^{-6}$ Torr vacuum states for the evaporation of various metals (Au, Sn, In). Ion-beam-mixing of the porcelain/metal interfaces caused reactions when the Ar+ was implanted into thin films using a 80 KeV accelerator. These ion-beam-mixed specimens were then compared with an unmixed control group. An analysis of bond strength and ionic changes between the the metal and porcelain was performed by electron spectroscopy of chemical analysis (ESCA) and scratch test. The finding led to the following conclusions : 1. Light microscopic views of the scratch test : The ion-beam-mixed Au/porcelain specimen showed narrower scratched streams than the unmixed specimen. However, the Sn/porcelain, In/porcelain specimens showed no differences in the two conditions. 2. Acoustic emissions in scratch tests : The ion-mixed Au/porcelain, In/porcelain specimens showed signals closer to the metal/porcelain interfaces than unmixed specimens. Conversely, the ion-mixed Sn/porcelain specimen showed more critical signals in superficial portions than unmixed specimens. 3. After ion- beam-mixing, the Au/porcelain specimen showed apparently increased bond strength, and the In/porcelain specimen showed very slightly increased bond strength. However, the Sn/porcelain specimen showed no differences between ion mixed specimen and the unmixed one. 4. ESCA analysis : The ion-beam-mixed Au/porcelain specimen showed a higher peak separated value (4.3eV) than that of the unmixed specimen(3.65eV), the ion-beam-mixed In/porcelain specimen showed a higher peak separated value (9.43eV) than that of the unmixed specimen(7.6eV) and the ion-beam-mixed Sn/porcelain specimen showed a higher peak separated value (8.79eV) than that of the unmixed specimen(8.5eV). 5. Interfacial changes were observed in the ion-mixed Au/porcelain, In/porcelain and Sn/porcelain specimens. Especially, significant interfacial changes were measured in the ion- mixed Sn/porcelain specimen. Tin dioxide(SnO2) and a combination of pure tin and tin dioxide (Sn+SnO2) were produced. 6. In the Au/porcelain specimen, the interfacial chemical reaction showed increased bond strength between gold and porcelain substrate. But, in the In/porcelain, Sn/porcelain specimens, interfacial chemical reactions did not affected the bond strength between metal and porcelain substrate. Especially, bonding strength on the ion mixed Sn/porcelain specimen showed the least amount of difference.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.497-502
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• 2019

금속산화물 나노구조물은 고감도 가스센서 및 대용량의 리튬이온 전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 산화주석(SnO) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 다양한 온도에서 Si 웨이퍼 기판 위에 성장시켰다. 원료물질인 이산화주석($SnO_2$) 파우더를 알루미나 도가니 속에 넣어서 $1070^{\circ}C$에서 기상화시켰으며, 이송가스인 고순도 Ar 가스를 1000 sccm으로 흘려주었다. SnO 나노구조물은 $350{\sim}450^{\circ}C$, 545 Pa 조건에서 30분 동안 Si 기판 위에 성장되었다. 성장된 SnO 나노구조물의 표면형상을 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM)과 원자힘 현미경(AFM)으로 조사하였다. 또한 성장된 SnO 나노구조물의 결정학적 특징을 Raman 분광학으로 조사하였다. 그 결과 성장된 산화주석은 SnO 상을 가지고 있었다. 기판의 온도가 증가함에 따라 성장된 SnO 나노구조물의 두께와 결정립의 크기도 $424^{\circ}C$까지는 증가하였다. $450^{\circ}C$에서 성장된 SnO 나노구조물은 복잡한 다결정 형태의 표면형상을 나타내었지만, $350{\sim}424^{\circ}C$ 범위에서 성장된 SnO 나노구조물은 기판에 나란한 형태의 단순한 결정구조를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제13권5호
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• pp.309-312
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• 2003

Tin dioxide($_SnO2$) thin films were deposited on alumina substrate by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) as a function of temperature and time. Thin films were fabricated from di-n-butyltin diacetate as a precursor and oxygen as an oxidation. The microstructure of deposited films was characterized by X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy(FE-SEM). The thickness was linearly increased with deposition time and $SnO_2$structure was found from $375^{\circ}C$ for the deposition time of 32 min. The maximum sensitivity to 500ppm CO gas was observed for the specimens deposited at $375^{\circ}C$ for 2 min at the operating temperature of $350^{\circ}C$. Gas sensitivity to CO increased with decreasing the film thickness. The sensing properties of response time, recovery and sensitivity of CO were changed with variations of substrate temperature and time.

• 한국재료학회지
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• 제21권8호
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• pp.415-418
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• 2011

Tin (IV) dioxide ($SnO_2$) has attracted much attention due to its potential scientific significance and technological applications. $SnO_2$ nanoparticles were prepared under low temperature and pressure conditions via precipitation from a 0.1 M $SnCl_4{\cdot}5H_2O$ solution by slowly adding $NH_4OH$ while rapidly stirring the solution. $SnO_2$ nanoparticles were obtained from the reaction in the temperature range from 130 to $250^{\circ}C$ during 6 h. The microstructure and phase of the synthesized tin oxide particles were studied using XRD and TEM analyses. The average crystalline sizes of the synthesized $SnO_2$ particles were from 5 to 20 nm and they had a narrow distribution. The average crystalline size of the synthesized particles increased as the reaction temperature increased. The crystalline size of the synthesized tin oxide particles decreased with increases in the pH value. The X-ray analysis showed that the synthesized particles were crystalline, and the SAED patterns also indicate that the synthesized $SnO_2$ nanoparticles were crystalline. Furthermore, the morphology of the synthesized $SnO_2$ nanoparticles was as a function of the reaction temperature. The effects of the synthesis parameters, such as the pH condition and reaction temperature, are also discussed.

• 공업화학
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• 제3권3호
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• pp.482-490
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• 1992

세종류의 금속산화물 전극을 양극으로 사용하여 methanol 용액중에서 furfuryl alcohol을 양극산화 시켜 2,5-dimethoxy-2,5-dihydrofurfuryl alcohol을 전해합성 하였다. 각 전극들은 티타늄 재질상에 산화주석($SnO_2$)과 삼산화이안티몬($Sb_2O_3$)의 반도체 혼합물층을 전기로 내에어 만들고, 그 위에 양극산화방법으로 ${\alpha}-PbO_2$, ${\beta}-PbO_2$, $MnO_2$등의 금속산화물을 전착(electrodeposition)하여 3종의 전극을 제작하였다. 이산화납 전극이 이산화망간 전극에 비하여 양극 내식성이 우수하였으며 생성물의 수율(92%)도 백금전극을 사용했던 결과와 대등하였다.

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.69-75
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• 2012

본 연구에서는 휴대용 기기의 터치스크린에 사용된 ITO (Indium Tin Oxide) 투명전극의 재활용에 대한 환경성 평가를 실시하였다. ITO 전극의 경우 도전성과 함께 투명성을 가지는 재료로서 터치 패널이나 LCD (Liquid Crystal Display), ELD (Emitting Light Device), PDP (Plasma Display Panel) 등 각종 디스플레이 장치의 제조를 위한 투명전극으로 수요가 증가하는 추세이다. 특히 인듐과 같은 희소금속을 함유하고 있기 때문에 국가 전략적으로 반드시 재활용되어야 한다. 또한 매립이나 폐기시 발생하는 환경오염 및 인간에게 미치는 영향도 고려해야 한다. 이에 대해 Material Life Cycle Assessment (MLCA)를 이용하여 ITO를 재활용과 매립의 두 가지 처리방법에 따른 환경부하를 정량적으로 분석하고자 한다. 또한 이산화탄소 배출과 투입된 에너지량도 계산하였다. 재활용은 폐 디스플레이에 포함된 ITO의 10, 20, 30%를 회수했을 때를 기준으로 한다.

• 전기화학회지
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• 제15권4호
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• pp.216-221
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• 2012

전기화학적 환원을 통한 이산화탄소의 활용을 위한 노력은 오래 전부터 계속되어 왔다. 최근에는 액체연료 중 가격이 비싸고 그 활용도가 높은 포름산의 생성을 위한 연구가 많이 진행되고 있지만 실제 포름산을 생성하고 분석하는 과정에서 효율의 개선과 분석에 어려움이 따른다. 따라서 이산화탄소 환원을 이용한 포름산 생성에 필요한 시스템의 제조, 반응 조건의 개발 및 분석 방법의 정량화가 필요하다. 본 연구에서는 이산화탄소의 전기화학적 환원을 통한 포름산의 생성을 진행하고 생성된 포름산의 양을 분석하였다. 실험에 이용된 셀은 양이온 교환막을 사용하는 대용량의 회분형 셀을 이용하였으며 전위차계를 통하여 삼전극에서 전기화학 실험을 진행하였다. 전기화학 실험은 다양한 촉매 금속을 이용하여 선형 전위 주사법과 chronoamperometry를 통해 진행했으며 이 때 기준전극은 염화은 전극을 이용하였고 상대전극은 백금 전극을 사용하였다. 실험을 통해 생성된 포름산의 농도를 high performance liquid chromatography(HPLC)를 통하여 분석하여 시스템의 적정성과 분석 방법의 유효성을 검증하였다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제9권1호
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• pp.51-53
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• 2008

A new nano-particle deposition system (NPDS) was developed for a ceramic and metal coating process. Nano- and micro-sized powders were sprayed through a supersonic nozzle at room temperature and low vacuum conditions to create ceramic and metal thin films on metal and polymer substrates without thermal damage. Ceramic titanium dioxide ($TiO_2$) powder was deposited on polyethylene terephthalate substrates and metal tin (Sn) powder was deposited on SUS substrates. Deposition images were obtained and the resulting chemical composition was measured using X-ray photoelectron spectroscopy. The test results demonstrated that the new NPDS provides a noble coating method for ceramic and metal materials.

• 센서학회지
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• 제16권6호
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• pp.428-433
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• 2007

$SnO_{2}$-based thick film ethanol gas sensors were fabricated on alumina substrates and their ethanol gas sensing characteristics were investigated. The film sintered at $400^{\circ}C$ for 2 hrs. showed the highest sensitivity to ethanol gas and the sensitivity of the film to 1000 ppm ethanol gas in air was 97 % at an operating temperature of $250^{\circ}C$. The addition of $Fe_{2}O_{3}$ to $SnO_{2}$ enhanced the sensitivity by changing the type and number of surface acidic/basic sites.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.36-40
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• 2004

RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 $SnO_2$ 박막을 증착하여 열처리 분위기에 따른 미세구조 및 표면상태 변화를 살펴보고 그에 따른 전기적 특성의 변화를 고찰하였다. 후속 열처리는 $500^{\circ}C$에서 공기와 질소 분위기하에서 수행되었으며, 미세구조 및 표면상태를 살펴보기 위하여 SEM, AFM과 XPS 측정을 실시하였다. 공기중에서 열처리된 경우에는 증착 초기상태와 유의차가 크지 않은 반면 질소 분위기에서 열처리한 후에는 미세구조와 표면의 화학적 상태의 변화가 크게 발생하였다. 이러한 결과는 상대적으로 낮은 산소 분압하에서 열처리 과정에서 흡착 산소의 탈착 및 격자산호의 유출에 기인하는 것으로 판단된다. 또한, 질소 분위기하에서의 열처리 후에 비저항이 열처리 전에 비하여 5배 이상 증가하였다. 이로부터 전하 전송자인 전자 농도의 증가에 비하여 미세구조의 변화에 따른 불연속적인 전도경로가 더 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있다.