• Title/Summary/Keyword: $bi-({\sigma},\

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Effect of transverse compressive stress on $I_{c}$ degradation characteristics in Bi-2223 superconducting tapes (Bi-2223 초전도테이프의 임계전류 열화특성에 미치는 횡방향 압축응력의 영향)

  • 신형섭;김병수;오상수;하동우;하홍수
    • Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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    • 2003.02a
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    • pp.101-104
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    • 2003
  • Influences of transverse compressive stress on the critical current ( $I_{c}$) in AgMg and AgMn alloy sheathed Bi-2223 tapes were investigated at 77 K and 0 T. The $I_{c}$ degradation behavior depending on sample specifications was discussed in viewpoints of n-value and damage morphology. As a result, Bi-2223 tapes showed a significant drop in $I_{c}$ for stresses greater than 50MPa. The AgMg sheathed Bi-2223 tapes representing higher $I_{c}$ showed a lower $\sigma$$_{irr}$ and a significant $I_{c}$ degradation with increase in compressive stress. There existed a voltage tap separation dependency of the $I_{c}$ degradation behavior caused by the transverse compressive stress.sive stress.s.

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Preparation of $Bi_2Te_3$ Thermoelectric Materials by Co-precipitation Method (공침법을 이용한 $Bi_2Te_3$ 열전재료의 제조)

  • Kim, Dong-Hwan;Im, Hee-Joong;Je, Koo-Chul;Kang, Young-Jin;Ahn, Jeung-Sun;Tadaoki Mitani;Nam, Tae-Hyun;Shim, Young-Jae
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.167-167
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    • 2003
  • 현대 산업이 발전함에 따라 전자부품의 초소형화, 고성능화가 요구되어지고 있으며, 이러한 점에 부응하기 위하여 Pottier 효과를 이용하여 국부냉각이 가능한 열전재료에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 열전재료에는 사용온도 영역에 따라 여러 종류가 있지만, Bi-Te계 열전재료는 상온영역에서 가장 성능지수(Z=$\alpha$$^2$$\sigma$/$textsc{k}$, $\alpha$는 Seebeck 계수, $\sigma$는 전기전도도, $textsc{k}$는 열전도도)가 높아 각종 냉각소자로서 사용되어 지고 있다. 하지만, 초소형 전자부품의 국부냉각을 위해서는 성능지수의 향상, 특히, 저온 영역에서의 성능지수의 향상이 요구되고 있다. 본 연구에서는 Bi-Te계 열전재료의 성능지수를 향상시키기 위하여, 열전도도의 저하에 의한 성능지수의 향상을 연구목적으로 하였다 열전도도는 전자에 의한 열전도도(K$_{e}$)와 phonon에 의한 열전도도(K$_{p}$)로 이루어지며, 전기전도도에 큰 영향을 미치지 않는 결정립 사이즈영역에서 결정립의 크기를 미세화 하면, 결정입계에서의 phonon의 산란이 증가하여 phonon에 의한 열전도도를 저하시킴으로서 성능지수의 향상이 기대된다. 따라서 본 연구에서는 나노사이즈 분말의 제조에 많이 이용되며 입자크기의 조절이 용이한 공침법을 이용하여 Bi-Te계 열전재료 분말을 제조하고 열전재료에의 적용가능성을 검토하였다.

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단일 나노선의 열전물성 측정용 열전 MEMS 플랫폼 개발

  • Sin, Ho-Seon;Jeon, Seong-Gi;Lee, U;Yu, Jin;Song, Jae-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.589-589
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    • 2013
  • 열전재료는 제백효과(Seebeck effect)에 의해 폐열을 전기에너지로 변환시킬 수 있는 소재로서, 기존의 열전재료가 나노수준으로 크기가 줄어들 경우 양자제한효과에 의한 제백계수의 증가와 표면산란에 의한 열전도도 감소로 인해 벌크재료에 비해 높은 에너지변환효율을 가질 수 있을 것으로 기대되고 있다. 에너지 변환효율은 열전성능계수인 $ZT=S2{\sigma}T/k$로 정의되며 따라서 우수한 열전재료는 높은 제백계수 S와, 높은 전기전도도 ${\sigma}$ 및 낮은 열전도도 k를 갖는 재료여야 한다. 그러나 나노소재는 낮은 측정 신호와 측정소자준비가 어려워 기존 측정시스템으로는 원활한 측정이 어렵다. 특히 열전도도의 경우 나노소재 자체의 열전도 보다 나노소재 주변 구조에 의한 열전도가 큰 경우 정확한 열전도도 평가가 어렵다. 본 연구에서는 나노선의 열전물성을 평가하기 위해 MEMS기반 기술을 이용하여 열전물성 측정플랫폼(MEMS-based thermoelectric measurement platform, MTMP)을 개발하였다. 개발 된 MTMP는 얇은 Si nitride 브릿지들이 허공에 떠 있는 두 개의 아일랜드 형태의 멤브레인 구조를 지지하는 형태로 제작되었으며, 한 쪽 아일랜드구조 위에는 나노히터가 있어 두 아일랜드 구조 사이에 온도구배를 만들 수 있도록 제작되었다. 제작된 멤브레인을 이용하여 전기화학적인 방법으로 합성한 Bi-Te계 나노선의 S, ${\sigma}$ 그리고 k를 측정하였다. 측정결과 화학양론적 미세구조를 갖는 단결정 Bi2Te3 나노선은 300 K의 측정온도에서 $S=-57{\mu}V/K$, ${\sigma}=3.9{\times}10^5S/m$, k=2.0 W/m-K의 측정 값으로 ZT=0.19였다. 본 연구에서 개발한 MTMP는 나노선 뿐만 아니라 나노플레이트의 열전 측정에도 활용할 수 있는 구조로서 나노열전소재 측정에 널리 활용될 수 있다.

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One-dimensional Bi-Te core/shell structure grown by a stress-induced method for the enhanced thermoelectric properties

  • Kang, Joo-Hoon;Ham, Jin-Hee;Lee, Woo-Young
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.04b
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    • pp.47-47
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    • 2009
  • The formation of variable one-dimensional structures including core/shell structure is of particular significance with respect to potential applications for thermoelectric devices with the enhanced figure of merit ($ZT=S2{\sigma}T/{\kappa}$). We report the fabrication of Bi-Te core/shell nanowire based on a novel stress induced method. Fig. 1 schematically shows the nanowire fabrication process. Bi nanowires are grown on the Si substrate by the stress-induced method, and then Te is evaporated on the Bi nanowires. Fig. 2 is a transmission electron microscopy image clearly showing a core/shell structure for which effective phonon scattering and quantum confinement effect are expected. Electrical conductivity of the core/shell nanowire was measured at the temperatures from 4K to 300K, respectively. Our results demonstrate that Bi-Te core/shell nanowire can be grown successfully by the stress-induced method. Based on the result of electrical transport measurement and characteristic morphology of rough surface, Seebeck coefficient and thermal conductivity of Bi-Te core/shell nanowires are presented.

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Stress analysis of the CR lens using the chrome conversion (Chrome 변환을 이용한 CR 렌즈의 미세응력 시각화)

  • Kim, Yong-Geun
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.10 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • The polariscope to measure the microscopic stress in CR lens consists of light source polarizer, model, polarizer, CCD, computer, chrome conversion orderly and the principal-stressed difference, (${\sigma}_1-{\sigma}_2$) and the fringe order n were measured by analyzing two components of light wave $E_1$ and $E_2$ following each polarizer's steps. The two-dimensional model could be determined from the fact that the optical axes of sample concide with the principal-stress directions. The bi-refringence acted to a light wave and the phase retardation were in proportion to the principal-stressed difference(${\sigma}_1-{\sigma}_2$) and the intensity of final light wave was proportioned to $sin2({\Delta}/2)$ and when ${\Delta}/2=n{\pi}$ (n=0, 1, 2, ${\ldots}$) the extinction occurs. Photoelastic's image by microscopic stress could analyzed using chrome conversion, and the image showed clearly.

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Preparation and Electrical Conductivity of CuO-Bi2O3-V2O5 Glass for Solid State Batteries

  • Jeong, Dong-Jin;Park, Hee-Chan;Lee, Heun-Soo;Park, Chan-Young
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • v.5 no.2
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    • pp.183-188
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    • 1999
  • The crystallization behavior and electrical conductivity of the $CuO-Bi_2O_3-V_2O_5$ glasses with various CuO content were investigated. The glass formation regin was 0~20 mol% Bi2O3, 5~55 mol% CuO, and 30~90 mol% $V_2O_5$ with Tg=$275^{\circ}C$~$290^{\circ}C$. Among glasses with various compositions, the 31CuO-$14Bi_2O_3-55V_2O_5$ (mol%) glass heat-treated at $358^{\circ}C$ for 8 h showed the highest conductivity of ~ at room temperature. The heat-treated glasses increased in electrical conductivity by the order of 104 compared to non heat-treated glass. The linear relationship between 1n($\sigma$T)and $T^{-1}$ indicated that electrical conduction in the 31CuO-$14Bi_2O_3-55V_2O_5$ (mol%) glass occurred by a small polaron hopping.

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The Sublimation Pressure and Standard Enthalpy of Sublimation of Bismuth Triiodide ($BiI_3$에 대한 승화압과 승화 표준 엔탈피)

  • 김준학
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.27 no.7
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    • pp.943-951
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    • 1990
  • Steady-state sublimation vapour pressures of anhydrous bismuth triiodide have been measured by the continuous gravimetric Kundsen-effusion method from 430.0 to 558.9 K and equilibrium sublimation pressures were obtained from the steady-state data. Condensation coefficients and their temperature dependence have been derived from the effusiion measurement. Condensation coefficients ranged from 0.159 to 0.048(475 to 500K), the activation enthalpy and entropy for condensation have been obtained as -93.38kTmol-1 and -212.70JK-1mol-1. The standard sublimation enthalpy changes derived by both second(modified sigma function) and third(average enthalpy method) law methods were 138.261$\pm$0.023, 138.74$\pm$0.002kJmol-1 respectively. The standard sublimation entropy change derived by modified sigma function was 191.98$\pm$0.047 JK-1mol-1. The reliable standard sublimation enthalpy change based on a correlation of ΔgcrHom(298.15K) and ΔgcrSom(298.15K), a recommended p(T) equation has been obtained for BiI3(cr) ; 1g(p/Pa)=-C/(T/K)+5.0711g(T/K)-2.838$\times$10-3(T/K)-7.758$\times$103(K/T)2+1.4519 where p is in Pa, T in Kelvin, ΔgcrHom(298.15K) in kJmol-1 and C=(ΔgcrHom(298.15K)-8.7358)/1.9146$\times$10-2.

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Effect of Heat Treatment on the Microstructural Evolution of Pt-aluminide Coated Ni-based Superalloy (Pt-Aluminide로 코팅된 초내열합금의 열처리에 따른 미세조직변화)

  • Joo, D.;Park, S.H.;Jung, Y.G.;Lee, K.H.;Kim, C.S.
    • Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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    • v.19 no.2
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    • pp.103-108
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    • 2006
  • Microstructural evolution of Pt-aluminide coated Ni-based superalloy has been investigated with ductilization heat treatment. The Pt coat was prepared on the superalloy and then aluminide coating was conducted using a pack cementation process. Samples were heat-treated at $1050^{\circ}C$ for 2 hrs and the microstructure and element analysis were preformed. A various precipitated compounds were observed within the coating layer and the diffusion region in the Pt-aluminide coating and heat treatment, indicating that the bi-phase compounds of $PtAl_2$ and NiAl were performed during the Pt-aluminide coating, whereas $M_{23}C_6$, MC, $Ni_3Al$ and ${\sigma}$ phases were precipitated in the inter-diffusion region. The bi-phase compounds of $PtAl_2$ and NiAl were transformed into the single phase compound of $PtAl_2$ with the heat treatment, increasing the amount of carbide and ${\sigma}$ phase.

FABER POLYNOMIAL COEFFICIENT ESTIMATES FOR ANALYTIC BI-UNIVALENT FUNCTIONS ASSOCIATED WITH GREGORY COEFFICIENTS

  • Serap Bulut
    • Korean Journal of Mathematics
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    • v.32 no.2
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    • pp.285-295
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    • 2024
  • In this work, we consider the function $${\Psi}(z)=\frac{z}{\ln(1+z)}=1+\sum\limits_{n=1}^{\infty}\,G_nz^n$$ whose coefficients Gn are the Gregory coefficients related to Stirling numbers of the first kind and introduce a new subclass ${\mathcal{G}}^{{\lambda},{\mu}}_{\Sigma}(\Psi)$ of analytic bi-univalent functions subordinate to the function Ψ. For functions belong to this class, we investigate the estimates for the general Taylor-Maclaurin coefficients by using the Faber polynomial expansions. In certain cases, our estimates improve some of those existing coefficient bounds.

주석 전기도금과 열압착본딩을 이용한 Bi2Te3계 열전모듈의 제작

  • Yun, Jong-Chan;Choe, Jun-Yeong;Son, In-Jun;Jo, Sang-Heum;Park, Gwan-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.129-129
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    • 2017
  • 열전재료는 열에너지를 전기에너지로 또는 전기에너지를 열에너지로 직접 변환하는데 가장 널리 사용되는 재료이다. $Bi_2Te_3$계 열전 재료는 400K 이하의 비교적 저온 영역에서 높은 성능지수(Dimensionless Figure of merit, ZT($={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$, ${\alpha}$: 제백계수, ${\sigma}$: 전기전도도, T: 절대온도, ${\kappa}$: 열전도도))를 나타내는 열전재료이며 자동차 시트나 정수기 등에 응용되고 있다. 열전모듈은 제조시 수십 개에서 수백 개 이상의 n형 및 p형 열전소자를 알루미나($Al_2O_3$)와 같은 세라믹 기판(substrate) 상에 접합된 동 전극 위에 전기적으로 서로 직렬로 접합시켜 제조한다. 기존의 열전모듈의 제조방법에는 동 전극 위에 위에 Sn합금 분말과 플럭스(flux)의 혼합물인 솔더페이스트를 스크린 인쇄법을 사용하여 동 전극에 도포한 다음, 그 위에 열전소자를 얹고 약 520K의 열풍을 가하여 솔더를 용융시켜 열전소자와 동 전극을 접합시킨다. 스크린 인쇄법에서는 인쇄 압력이 일정하지 않으면, 솔더페이스트 층의 두께가 균일하지 않게 되어 열전소자 접합부의 불량을 유발시킨다. 그러나 열모듈은 단 하나의 접합 불량이 모듈 전체의 열전변환성능에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 솔더페이스트를 도포하지 않고 열전소자를 직접 동 전극과 접합할 수 있는 방법을 고안하였다. 무전해도금을 이용한 니켈층을 형성시킨 $Bi_2Te_3$계 열전소자 표면에 약 $50{\mu}m$의 주석도금층을 전기도금법을 구사하여 형성시켰다. 그 후, wire cutting을 통하여 $3mm{\times}3mm{\times}3mm$의 크기로 절단한 주석도금된 열전소자를 동 전극에 얹고 1.1KPa의 압력을 가하면서 523K의 핫플레이트 위에서 3분간 방치하여 직접(direct) 열압착 접합을 실시하였다. 접합부의 단면을 SEM을 이용하여 관찰한 결과, 동 전극과 열전소자 사이의 계면에 용융 후 응고된 주석층이 결함없이 균일하게 형성된 양호한 접합부를 관찰할 수 있었다. 따라서, 솔더페이스트를 이용하지 않고, 열전소자 표면에 주석도금을 실시한 후, 동 전극과 직접 열압착 본딩을 실시하는 방법은 균일한 접합계면을 얻을 수 있는 새로운 공정으로 기대된다.

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