• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.569-574
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• 2001

황산구리 전해욕에 분산제인 콜로이달 실리카($SiO_2$현탁액)를 첨가시키는 분산도금의 방법과 Au pre-coating을 이용하여 음극에 석출하는 전해 석출물의 결정구조, 표면형상, 결정방향 등의 변화를 검토하였다. 실리카 분산 및 Au pre-coating에 의하여 전해 석출피막의 결정입자가 미세화 되고, 균일하게 성장됨은 물론, 결정 수가 증가하였다. 콜로이달 실리카의 분산 효과에 의해서 전해 석출피막의 경도가 대략 15%까지 상승하였다. 또한 콜로이달 실리카를 분산시킨 구리 전착층의 X-선 회절패턴이 (111)면, (200)면과 (311)면이 거의 소멸되어 우선 방위가 (111)에서 (110)면으로 변화되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권7호
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• pp.652-657
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• 2009

Strength characteristics of $Si_3N_4$ composite ceramics has been studied as functions of heat-treatment temperature and additive $SiO_2$. $SiO_2$ colloidal could significantly increase the bending strength. Crack healing temperature decreased 300 K by additive $TiO_2$. Bending strength of specimen added $SiO_2$ is higher than that of non-added $SiO_2$. Moreover, bending strength of specimen with $SiO_2$ colloidal coating is much higher that of non-coated specimen. In in-situ observation, crack-healed specimen at 1,573 K shows phenomenon like a fog on the surface. By SPM, both crack-healed specimen, non-coating and coating of $SiO_2$ colloidal, at 1,273 K were healed completely but both of 1,573 K exist crack. This was made by evaporation of $SiO_2$ at high temperature. Crack-healing materials of $Si_3N_4$ composite ceramics is crystallized $Y_2Si_2O_7$, $Y_2Ti_2O_7$ and $SiO_2$. A large amount of Si and O, and little C were detected by EPMA. Si and O increase but C decreases according to heat treatment temperature. Specimens with additive $SiO_2$ were more detected Si and O than that of non-additive $SiO_2$. Specimen with $SiO_2$ colloidal coatings were much more detected O.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권11호
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• pp.1233-1238
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• 2009

This study analyzed the characterization of high temperature strength of $Si_3N_4$ composite ceramics additive based on variations in the amount of nano colloidal $SiO_2$ added. Semi-elliptical cracks about 100 ${\mu}m$ length were obtained from a Vickers indenter using a load of 24.5 N. The results showed that the heat-treated smooth specimens with $SiO_2$ nano colloidal coating exhibited the highest bending strength at 0.0 wt% $SiO_2$ nano colloidal added, which is amounted to a 187 % increase over that of smooth specimen. Limiting temperature for bending strength of crack-healed zone for bending strength was about 1273 K. However, the bending strength of SSTS-3 and SSTS-4 was considerably increased while that of SSTS-1 and SSTS-2 was decreased at a temperature of 1,573K.

• 한국재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.413-418
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• 2001

황산구리 전해욕에 분산제인 콜리이달 실리카($SiO_2$현탁액)를 첨가시키는 분산도금의 방법을 이용하여 음극에 석출하는 전해 석출물의 결정구조, 표면형상, 결정방향 등의 변화를 검토하였고 내식성, 물리적 특성 또한 조사하였다. 콜로이달 실리카를 분산시킨 구리 전해욕의 석출피막의 특성에 대해서 조사한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 전해 석출피막의 결정입자가 미세화 되고, 균일하게 성장됨은 물론, 결정 수가 증가하였으며, 콜로이달 실리카의 분산 효과에 의해서 전해 석출피막의 경도가 대략 16%까지 상승하였다. 또한 콜로이달 실리카를 분산시킨 극리 전착층의 X-선 회절패턴이 (111)면, (200)면과 (311)면이 거의 소멸되어 우선 방위가 (111)에서 (110)면으로 변화되었다. 부식전위의 측면에서도 콜로이달 실리카의 흡착 효과에 의해서 구리 전착층의 전위가 귀하게 이동하는 효과를 얻을 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제30권3호
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• pp.5-12
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• 2022

본 연구에서는 반도체를 포함한 다양한 산업 분야에서 발생하는 슬러지 폐기물을 활용하여 고부가 가치의 균일한 콜로이달 실리카 나노입자를 제조하고자 하였다. 상세히는 슬러지 폐기물에서 고분자를 용해하여 추출한 실리카(s-SiO₂)를 분리하였고, 암모니아와 소니케이터를 활용한 에칭을 통해 실라놀 전구체를 추출하였다. 실라놀 전구체를 활용하여 졸-겔법으로 균일한 약 50nm 크기의 실리카 나노입자(n-SiO₂)를 성공적으로 합성되었음을 확인할 수 있었다. 또한, s-SiO₂의 에칭 시간에 따른 n-SiO₂의 수득량을 확인하였으며, 8시간의 에칭 시간에서 가장 많은 n-SiO₂가 제조되는 것을 확인할 수 있었다. 최종적으로 n-SiO₂를 기반으로 한 CMP용 슬러리를 제조하여, 반도체 칩의 연마에 활용하였다. 그 결과, 반도체 칩의 표면에 존재하던 빗살 무늬의 데미지들이 성공적으로 제거되었으며, 이를 통해 슬러지 폐기물에서 고부가 가치의 반도체 급 n-SiO₂ 소재가 성공적으로 제조되었음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권9호
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• pp.957-962
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• 2009

Sialon was produced by hot-pressing the mixtures of $Si_3N_4$, AlN and $Y_2O_3$ powders. All fracture tests were performed on a three-point loading system with a 30 mm bending span. Fracture toughness and Vickers hardness of smooth specimen were average 7.05 $MPa{\cdot}m^{0.5}$ and Hv = 1580, respectively. Density of three kinds of specimens, smooth specimen, smooth and healed specimen, smooth with $SiO_2$ colloidal coating and healed specimen, had beyond 99 % of theoretical density. Bending strength of smooth healed specimens had high strength more than 1 GPa. Crack healed specimens recovered as strength as smooth specimen. That is, cracked specimen with $SiO_2$ colloidal coating on cracked part recovered strength by heat treatment, completely. Crack healing of $Si_3N_4$ composite ceramics had contributed glassy $SiO_2$ to strength recovery. Limiting high temperature for bending strength of heat treated smooth specimen for bending strength was about 1273 K.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권11호
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• pp.957-962
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• 2008

Crack-healing behavior of $Si_3N_4$ composite ceramics has been studied as functions of heat-treatment temperature and amount of additive $SiO_2$ colloidal. Results showed that optimum amount of additive $SiO_2$ colloidal and coating of $SiO_2$ colloidal on crack could significantly increase the bending strength. The heat-treatment temperature has a profound influence on the extent of crack healing and the degree of strength recovery. The optimum heat-treatment temperature depends on the amount of additive $SiO_2$ colloidal. Crack healing strength was far the better cracked specimen with $SiO_2$ colloidal coating on crack surface. After heat treatment at the temperature 1,273 K in air, the crack morphology almost entirely disappeared by scanning prob microscope. At optimum healing temperature 1,273 K, the bending strength with additive $SiO_2$ colloidal 0.0 wt.% without $SiO_2$ colloidal coating recovered to the value of the smooth specimens at room temperature for the investigated crack sizes $100\;{\mu}m$. But that with $SiO_2$ colloidal coating increase up to 140 %. The amount of optimum additive $SiO_2$ colloidal was 1.3 wt.% and crack healed bending strength with $SiO_2$ colloidal coating increase up to 160 % to smooth specimen of additive $SiO_2$ colloidal 0.0 wt.%. Crack closure and rebonding of the crack due to oxidation of cracked surfaces were suggested as a dominant healing mechanism operating in $Si_3N_4$ composite ceramics.

• 동력기계공학회지
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• 제12권3호
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• pp.50-54
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• 2008

Various Sialon ceramics were fabricated by hot-pressing mixtures of $Si_3N_4$ with additive $Y_2O_3$ and $Al_2O_3$. The polished specimen of SiAlON $I{\sim}III$ went on increasing in strength by heat treatment, heat treated non-polished specimen were similar or up to polished specimen in strength. The polished specimen of both SiAlON IV and V showed a very high strength, but were not Increasing of strength by heat treatment. All specimens were fractured on the surface and at the inner flaws. Surface fractures were initiated from the polished surface flaw and corner flaw. Inner fractures were initiated from an internal defect.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.35-37
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• 2005

100, 200nm 크기의 colloidal silica 각각에 나노 ceria 입자를 수열합성법으로 코팅하였다. Colloidal silica 입자에 ceria를 코팅 시 slurry의 pH조절과 수열처리에 이용하여 silica에 ceria가 코팅됨을 TEM과 zeta-potential을 이용하여 확인하였다. 연마 슬러리의 분산 안정성과 연마효율을 높이기 위하여 슬러리의 pH 는 9로 하였으며, 이때의 zeta-potential 값은 -25 mV이었다. 1 wt%로 제조된 연마슬러리를 이용하여, 4 inch $SiO_2$, $Si_3N_4$ wafer를 압력변화에 따른 연마특성을 관찰 하였다. Ceria coated colloidal silica 100 nm, 200 nm와 commercial한 $CeO_2$입자를 연마압력 6 psi로 oxide film을 연마한 결과 연마율이 각각 2490 ${\AA}/min$, 4200 ${\AA}/min$, 4300 ${\AA}/min$으로 측정되었다. 또한 $SiO_2$, $Si_3N_4$ film의 6 psi압력에서 ceria coated colloidal silica 100 nm, 200 nm와 commercial 한 $CeO_2$입자의 선택비는 3, 3.8, 6.7 이었다. 입자크기가 클수록 연마율이 높으며, Preston equation을 따라 연마 압력과 연마율이 비례하였다.

• 멤브레인
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• 제24권3호
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• pp.177-184
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• 2014

본 연구에서 고투과도를 갖는 실리카 분리막은 콜로이달 실리카 졸과 고분자형 실리카 졸 두 가지를 DRFF법과 SRFF법으로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 제조되었다. 실리카 졸은 졸-겔법으로 테트라에톡시실란(TEOS)에 의하여 제조되었고, 각각의 졸은 동적광산란법(DLS), 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM), 질소 흡착법 등을 이용하여 그 특성을 평가하였다. 다공성 금속 지지체위에 콜로이달 실리카 졸로 중간층을 형성하여 치밀한 구조의 실리카 층을 형성한 후 그 위에 분리층으로 고분자형 실리카 졸을 코팅하여 핀홀을 줄이는 방법으로 기체분리용 분리막을 제조하였다. FE-SEM으로 분리막의 코팅 층을 분석한 결과 분리층은 중간층보다 침밀한 구조를 가지고 있음을 확인하였고 기체투과 결과 수소 투과도 $(6.63-9.21){\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$ 분포를 보였다.