• Composites Research
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• v.15 no.1
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• pp.32-40
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• 2002

This study developed fabrication process of $SiC_p/Al$ metal matrix composites as electronic packaging materials by squeeze casting method. The $SiC_p$ preform were fabricated in newly designed preform mold using about 0.8 % of inorganic binder(SiO$_2$) and 5 vol.% of $Al_2O_3$fiber. To infiltrate the molten metal into the preform, fabrication condition such as the temperature and the pressure were selected. Applying the fabrication conditions, heat transfer analysis were preformed using finite element method and thus analyzed the temperature distribution and cooling characteristic during the squeeze casting. For the fabricated composites, impact toughness and thermal expansion coefficient were measured. The metal matrix composites developed in this study have 0.2~0.3 J impact toughness, $8~10 ppm/^{\circ}C$ thermal expansion coefficient and $2.9~3.0g/cm^3$density which is appropriate properties for electronic packaging application.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.55.1-55.1
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• 2010

차세대 디스플레이용 전극 재료는 투명하면서도 낮은 저항값을 가져야 하는 투명 전극 재료로 금속, 금속산화물, 전도성 고분자, 탄소재료 등을 들 수 있다. 금속재료는 전도도는 우수하지만, 낮은 투과도로 투명전극 재료로 적절하지 않고, 대표적인 금속산화물 재료인 indium tin oxide (ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 현재 사용되고 있다. 하지만 ITO 박막은 휘거나 접을 때 기계적 안정성이 취약한 문제점을 나타내고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 전도성과 탄성계수가 높고, 저온에서 대면적 공정이 가능한 CNT을 투명 박막 전극 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 투명전극 제조시, 탄소 나노튜브 간의 van der waals 인력에 의한 응집 현상으로 인한 분산의 불안정성과 분산제 사용으로 인하여 탄소 나노튜브 박막전극의 전기적, 광학적 특성이 저하를 야기한다. 이에 본 실험에서는 아크 방전 공정으로 합성한 SWCNT 분산액을 사용하여 spray coating 방법으로 glass 위에 박막을 형성하였다. SWCNT 투명 박막 전극 위에 DC sputtering을 이용하여 얇은Ni를 도포한 후, $450{\sim}500^{\circ}C$, ethylene gas 분위기의 thermal CVD방법으로 Carbon NanoFibers (CNFs)를 생성시킴과 동시에 분산제를 burning out하였다. CNF 성장 전후의 투명 박막의 전기적 특성은 four point probe를 이용하여 면저항과 UV-vis 장비를 이용하여 가시광선 영역에서의 광학적 투과도를 측정 비교하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1993.11a
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• pp.83-83
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• 1993

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.194-195
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• 2012

박막 실리콘 태양전지에 입사한 빛 중 흡수층인 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si)에 흡수된 빛은 출력으로 변환되나, 기타의 층에서 흡수된 빛은 손실 성분이 된다. 이 중 흡수 손실이 큰 층은 도핑 층(p-a-SiC 및 n-a-Si)들인데, 이 들의 흡수 손실을 측정된 광학함수를 이용해 계산해 보면 Fig. 1과 같이 나타난다. p-a-SiC은 광 입사부에 위치하여 단파장 영역의 흡수 손실을 일으키고, n-a-Si 은 태양전지의 후면에 위치하여 장파장 영역의 흡수손실을 일으킨다. 이러한 도핑층에서의 흡수 손실을 제거 또는 개선하기 위해 도핑층의 재료를 기존 재료보다 광학적 밴드갭이 큰 재료로 대체하여 개선하는 방안에 대해 논하고자 한다. 금속 산화물의 밴드갭은 실리콘 화합물에 비하여 대체로 큰 값을 가지기 때문에 이를 기존의 실리콘 화합물 대신으로 사용한다면 광학적 흡수 손실을 효과적으로 줄일 수 있다. 단, 이때 태양전지의 광 전압을 결정하는 인자가 p층과 n층 사이의 일함수 차이에 해당하므로, p층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 큰(＞5 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하며, n층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 작은(＜ 4.2 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하다. Table 1에서 p층과 n층 대체용 금속산화물의 후보들을 정리하였다. 먼저 도핑층에서의 광 흡수가 광손실이 될 수 밖에 없는 물리적 근거에 대해서 논하고, 그 실험적인 증명을 제시한다. 이러한 개념을 바탕으로 도핑층의 내부 전기장의 방향을 제어하여 전자-정공쌍을 분리 수집하는 방법을 실험적으로 구현하였다. 이어서 금속 산화물을 부분적으로 대체하여 흡수 손실을 개선하는 방안을 제시한다. WOx, NiOx, N doped ZnO 등을 적용하여 그 효과를 비교 검토하였다. 끝으로 금속산화믈 대체 또는 쇼트키 접합을 적용하여 도핑층의 광 흡수를 줄이고 효율을 향상하는 방안을 제시한다. 그 사례로서 WOx, MoOx, LiF/Al의 적용결과를 살펴보고 추가 개선방안에 대해 토의할 것이다. 결론적으로 광학적 밴드갭이 큰 재료를 도핑층 대신 사용하여 흡수 손실을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있고, 이 때 일함수 조건이 만족이 되면 광 전압의 손실도 최소화할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 현재까지 연구의 한계와 문제점을 정리하고, 추가 연구에 의한 개선 가능성 및 실용화 개발과의 연관관계 등을 제시할 것이다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 1999.11a
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• pp.194-197
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• 1999

고분자 복합재료는 금속에 비하여 경량, 고강도, 고탄성율 등의 장점을 가지고 있어 여러 산업에서 기존의 금속 재료를 대체할 수 있는 재료로서 그 사용이 점차 증가하고 있다[1-5]. 특히 사회적으로 환경 문제가 대두되면서 열가소성 복합재료에 대한 관심이 높아지고 있으며 이에 대한 연구가 더욱 요구되고 있다. (중략)

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.48 no.8
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• pp.724-729
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• 2010

The effect of potassium permanganate ($KMnO_4$) in an electrolyte on the corrosion performance of magnesium alloy coated by micro-arc oxidation (MAO) has been investigated in this study. For this purpose, MAO coating was carried out on the present sample under AC condition in an alkaline silicate electrolyte with and without $KMnO_4$. Irrespective of the addition of $KMnO_4$, it was found from structural observation that the ceramic coating layers consisted of inner and outer layers. In the sample processed in the electrolyte with $KMnO_4$, the outer layer became dense and even contained a number of $Mn_2O_3$ atoms, resulting in high corrosion resistance. Based on the results of a potentiodynamic polarization test, it was confirmed that the coating layer formed in the electrolyte with $KMnO_4$exhibited better corrosion resistance than that without $KMnO_4$. The high corrosion resistance of the MAO-treated magnesium alloy was explained in relation to the equivalent circuit model.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.49 no.1
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• pp.32-39
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• 2011

The present investigation was performed on the die compaction and sintering behavior of Fe micro-nano mixed powder with a mixed binder for powder injection molding. Warm die compaction of the feedstock for simulation of the static injection molding process was conducted using a cylindrical mold of 10 mm diameter at $100^{\circ}C$ under 4MPa. The die compaction of the micro-nanopowder feedstock underwent a uniform molding behavior showing a homogeneous distribution of nanopowders among the micropowders without porosity and distortion. After debinding, the powder compact maintained a uniform structure without crack and distortion, leading to a high green density of 64.2% corresponding to the initial powder loading of 65%. The sintering experiment showed that the micro-nanopowder compact underwent a near full and isotropic densification process during sintering. It was observed that the nanopowders effectively suppressed the growth of micropowder grains during densification process. Conclusively, the use of nanopowder for PIM feedstock might provide a new concept for processing a full density PIM parts with fine microstructure.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.49 no.1
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• pp.52-57
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• 2011

Nickel ferrite ($NiFe_2O_4$) powder was prepared through the ceramic route by calcination of a stoichiometric mixture of nickel oxide (NiO) and iron oxide ($Fe_2O_3$). The pressed pellets of $NiFe_2O_4$ were isothermally reduced in pure hydrogen at 800, 900, 1000 and $1100^{\circ}C$. Based on thermogravimetric analysis, the reduction behavior and the kinetic reaction mechanisms of the synthesized ferrite were studied. The initial ferrite powder and various reduction products were characterized by XRD, SEM, reflected light microscope and VSM to reveal the effect of hydrogen reduction on the composition, microstructure, magnetic properties and reaction kinetics of the produced Fe-Ni alloy. Complete reduction of the $NiFe_2O_4$ was achieved with synthesis of homogeneous nanocrystalline Fe-Ni alloys. Arrhenius equation with the approved mathematical formulations for a gas-solid reaction was applied for calculating the activation energy ($E_a$) values and detecting the controlling reaction mechanism.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.46 no.7
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• pp.420-426
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• 2008

By using electrodeposition, we developed a new method to produce Ni/Invar bimetal sheets, which have been used for the present study to investigate the texture evolution during annealing. The grains of electrodeposited Ni were columnar, while those of electrodeposited Fe-Ni alloy were nanocrystalline. These different parts of the bimetal underwent different evolution of textures and microstructures during annealing. In the nanocrystalline Invar, the as-deposited textures were of fiber-type characterized by strong <100>//ND and weak <111>//ND components, and the occurrence of grain growth resulted in the strong development of the <111>//ND fiber texture with the minor <100> // ND components. On the other hand, in the columnar-structured Ni part, the as-deposited <110>//ND fiber texture transformed to the <112>//ND fiber texture due to recrystallization occurring above $550^{\circ}C$. The development of microtextures which took place during annealing in the Ni/Invar interfacial regions was investigated by using the OIM analysis, and discussed in terms of the effect of atomic diffusion across the interfaces.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.48 no.9
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• pp.813-818
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• 2010

In current automobile and electronic industries, the use of magnesium alloys where both energy and weight saving are attainable is increasing. Despite their light weight, there has been an inherent drawback arising from the surface vulnerable to be oxidized with ease, specifically under corrosive environments. To protect magnesium alloy from corrosion, the present work deals with the electrochemical response of the oxide layer on magnesium alloy specimen prepared by plasma electrolytic oxidation (PEO) method in an electrolyte with zirconia powder. Surface observation using scanning electron microscopy evidences that a number of zirconia particles are effectively incorporated into oxide layer. From the results of potentio-dynamic tests in 3.5 wt% NaCl solution, the PEO-treated sample containing zirconia particles shows better corrosion properties than that without zirconia, which is the result of zirconia incorporation into the coating layer. Corrosion resistance is also measured by utilizing salt spray tests for 120 hrs.