• Composites Research
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• v.30 no.2
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• pp.116-125
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• 2017

The purpose of this study is to develop silicon carbide fiber showing an excellent mechanical properties under highly oxidative conditions at high temperature. Polycarbosilane(PCS) as a preceramic precursor was used for making the SiC fiber. PCS fiber was taken by melt spinning method followed by melting the PCS at $300{\sim}350^{\circ}C$ in N2 gas. The Curing of PCS fiber was carried out in air oxygen chamber, prior to high temperature pyrolysis. Degree of cure was calculated by characteristic peak's ratio of Si-H to $Si-CH_3$ in FT-IR spectra before and after curing of PCS fiber. The properties of SiC fiber was affected greatly by the degree of cure. The SiC fiber produced by controlling fiber tension during heat treatment showed good properties. The SiC fiber exposed to $1000^{\circ}C$ at air from 1 min. up to maximum 50 hrs showed around 60% reduction in tensile strength. We found that large amount of carbon content on the fiber surface after long-term exposure has resulted in lower tensile strength.

• Journal of Power System Engineering
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• v.11 no.2
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• pp.44-50
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• 2007

The oxidation behavior of commercial pure titanium is investigated in the temperature range of $727^{\circ}C{\sim}950^{\circ}C$ in mixed gases. The weight change is measured by TGA during oxidation in mixed gases. The oxidation behavior indicated by weight gain or the growth of oxide layer is based on the linear rate law at high temperatures. The structure of the oxide scale formed during oxidation is analysed by optical microscopy, electron probe microanalyzer, scanning electron microscope and x-ray diffraction. Oxide scales have a $TiO_2$ structure, and are constituted with multi-layered or two layered porous external one and a dense internal one. Ti-O solid solution region is formed at the interface of metal and scale layer. The formation of oxide scale is influenced by the oxidation temperature, time, crystal structure and the condition of atmosphere.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1988.06a
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• pp.43-48
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• 1988

보호피막을 입히는 방법으로는 화학증착법과 물리증착법이 주로 사용되고 있다. 고온 분위기에서 기체 상태인 반응물의 화학반응을 통하여 원하는 물질을 증착시키는 화학증착법은 물리증착법에 비해 점착성(adhesion)이 우수하고, 보호피막층의 성분조절이 용이하며, 반응물이 기체상태이므로 대량생산이 용이하여 보호피막 증착법으로 많이 사용되고 있다. $Si_3N_4$-TiC ceramic 표면에 TiC, TiN 및 Ti(C, N) coating을 함으로써 얻을 수 잇는 장점들은 표면층의 경도를 증가시키며, steel과의 마찰계수의 감소 및 coating 층 자체가 고온에서 고체 윤활제로 작용하여 마찰열의 상당한 감소를 얻을 수 있으며, 또한 coating층 자체가 비교적 안정한 화합물로 피삭재내의 성분원소들에 대한 diffusion barrier로 작용되며, 내식성을 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 각 증착층의 미소경도, 열충격저항, steel과의 마찰계수를 측정하였으며, 최종적으로 절삭시험을 통하여 증착층들의 내마모성을 조사, 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.77-78
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• 2011

저비용, 고효율, 안정적 수급이 가능한 전력 에너지원이 요구되면서 석탄이 새로운 에너지원으로 급부상하게 됨에 따라 차세대 친환경 석탄화력 발전기술인 IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) 발전 시스템 의 개발이 필요하게 되었다. 석탄가스화 공정(IGCC: integrated coal gasification combined cycle)은 석탄을 가스화한 후 이를 이용하여 복합발전소를 운전하는 발전기술로서 석탄을 고온, 고압아래에서 수소와 일산화탄소를 주성분으로 한 합성가스로 전환한 뒤 합성가스 중에 포함 된 분진과 황 화합물 등 유해물질을 제거하고 천연가스와 유사한 수준으로 정제하여 전기를 생산하는 친환경 발전 기술이다.

• Resources Recycling
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• v.28 no.3
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• pp.45-52
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• 2019

$TiO_2$ as a raw material for producing titanium can be produced by carbon reduction of natural ilmenite ores over 1823 K and acid leaching of the obtained titanium-rich slag. However, the conventional process can cause very high energy consumption and a large amount of leaching residues. In the present study, we proposed the sulfurization of $FeTiO_3$ with $Na_2SO_4$ at temperatures below 1573 K, which can separate Fe in $FeTiO_3$ as the FeS based sulfide phase and Ti as the $TiO_2-Na_2O$ based oxide phase. This study is a fundamental study for sulfurization of $FeTiO_3$ to investigate the influence of reducing atmosphere, reaction temperature and the sulfur/Fe ratio on the separability and distribution behaviors of of Fe, Ti, and Na between the oxide phase and the sulfurized phase. At 1573 K and carbon saturation condition, the Fe can be separated from $FeTiO_3$ as Fe-C-S metal and a part of FeS, and the concentration of Fe in oxide decreased to 4 mass% after sulfurization.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2000.11a
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• pp.88-94
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• 2000

최근 플라스틱공업, 유기합성공업, 금속분체공업 및 사료공업 등의 기술이 진보함에 따라서 원료 및 제품을 분체로 취급하는 공정은 현저하게 증가되고 있는 실정이며, 미립자의 제조, 분쇄, 건조, 분급, 혼합 등의 신공정에서는 유동이나 부유상태로 취급하거나 고온 분위기하에서 처리하는 경우가 많다. 그리고 이에 수반하여 분진폭발 위험성이 상당히 인식되고는 있으나 가스 또는 액체에 의한 폭발 위험성만큼 충분히 알려져 있지 않고 있다. /sup 1)/ 분진에 대한 최초의 폭발기록/sup 2)/은 1785년 이탈리아의 제분공정에서 일어난 사고였다.(중략)

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.19 no.3
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• pp.193-198
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• 1982

The vaporization of $MgFe_2O_4$ was studied in $H_2-CO_2$ atmosphere over the temperature range of 600 to 90$0^{\circ}C$ by means of the transpiration method. It was found that the rate of vaporization for $MgFe_2O_4$ is controlled by a first order phase-boundary chemical reaction. The obtained activation energy of vaporization is 17.1 Kcal/mol.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.7
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• pp.635-641
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• 2002

Electrical conduction of $SrZrO_3$ doped with $Y_2O_3$ was measured as a function of gas atmosphere and temperature by impedance spectroscopy. Hydrogen dissolution, due to an enhanced driving force in the presence of oxygen, results in protonation by water incorporation. Proton conductivity increased with water vapor pressure, ${P_w}^{1/2}$. In the pure hydrogen atmosphere, the dissolution of hydrogen,$H_2(g)=2H_{i}$ +2e', is supposed to be driven by a reduced activity of electrons, ascribable to their trapping in oxygen vacancies. The activation energy of electrical conductivity was 50 kJ/mol, in wet argon atmosphere in the temperature range of $600~900^{\circ}C$, similar to those reported for proton conduction in the literature. Grain boundary effect in proton conduction was substantial in the 10% doped case at temperatures lower than $700^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.115-115
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• 2000

Wide band gap을 갖는 III-V족 반도체인 GaN는 파란색에서 자외선영역에 이르는 발광소자용으로, 그리고 최근에는 전자소자로도 가장 유망한 반도체 중의 하나이다. 하지만 격자상수가 일치하는 적당한 기판이 존재하지 않아 성장된 GaN 박막 내에는 많은 결함들이 존재하게 된다. 일반적으로 가장 널리 쓰이는 기판은 사파이어 기판이 주로 이용되고 있는데 사파이어는 GaN와 격자상수 불일치가 16%에 이르므로 고품질의 GaN 박막을 성장시키기 위해서는 격자상수 불일치를 어느 정도 완화시키면서 초기성장과정의 컨트롤이 매우 중요하다. 이러한 방법들로는 GaN박막 성장 전에 사파이어 기판 질화처리를 하거나 buffer 층을 도입하는 것인데, 이에 관한 많은 연구들이 보고되고 있다. 하지만 각각 두 공정에 관한 연구는 많이 되어 있지만 두 공정사이를 연결해 주는 공정처리법에 관한 연구는 보고되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 사파이어기판 질화처리를 한 후 buffer 층을 성장시키기 전까지 chamer 내부의 분위기 가스가 GaN 박막성장 거동에 어떤 영향을 주는지에 관해 연구하였다. 질화처리 후 chamber 내부의 분위기 가스가 GaN 박막 성장 거동에 미치는 영향을 연구하기 위하여 두 개의 시편 A,B를 준비하였다. 시편 A는 먼저 사파이어 기판을 유기용매를 이용하여 cleaning 한 후 장비에 장입되었다. 수소분위기하에서 10nsrks 104$0^{\circ}C$에서 가열한 후 30초간 암모니아 유속을 900sccm으로 유지하며 사파이어 기판 질화처리를 수행하였다. GaN buffer 층을 성장하기 위하여 104$0^{\circ}C$에서 56$0^{\circ}C$로 온도를 내리는 과정중 질화처리를 위하여 흘려주었던 암모니아 유속을 차단한 채 수소분위기에서만 온도를 내렸다. 56$0^{\circ}C$에서 GaN buffer 층을 300 성장시킨 후 102$0^{\circ}C$의 고온에서 2$\mu\textrm{m}$ 두께로 GaN 박막을 성장하였다. 시편 B는 질화처리 후 단계부터 GaN 박막성장 단계에 이르기까지 AFM을 이용하여 두 시편의 성장거동을 비교 분석하였다. 두 시편의 표면을 관찰한 결과 시편 A는 2차원적 성장을 하며 매우 매끄러운 표면을 갖는데 반해, 시편 B는 3차원적 성장을 하며 매우 거친 표면을 보였다. 또한 두 시편 A, B를 XRD, PL, Hal 측정으로 분석한 결과 시편 A가 시편 B보다 우수한 구조적, 광학적, 전기적 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.