• Journal of Powder Materials
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• v.8 no.1
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• pp.42-49
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• 2001

Ti-50Ni(at%) and Ti-40Ni-10Cu(at%) alloy powders have been fabricated by ball milling method, and their microstructure and phase transformation behavior were investigated by means of scanning electron microscopy/energy dispersive spectrometry, differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffractions and transmission electron microscopy. In order to investigate the effect of ball milling conditions on transformation behavior, ball milling speed and time were varied. Ti-50Ni alloy powders fabricated with the milling speed more than 250 rpm were amorphous, while those done with the milling speed of 100rpm were crystalline. In contrast to Ti-50Ni alloy powders, Ti-40Ni-10Cu alloy powders were crystalline, irrespective of ball milling conditions. DSC peaks corresponding to martensitic transformation were almost discernable in alloy powders fabricated with the milling speed more than 250 rpm, while those were seen clearly in alloy powders fabricated with the milling speed of 100 rpm. This was attributed to the fact that a strain energy introduced during ball milling suppressed martensitic transformation.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.29 no.12
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• pp.1279-1284
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• 2012

Micro structures which are widely used at various fields are commonly fabricated by lithograph, etching and laser methods. Recently, with the emergence of micro tools and ultra-precision machine tools, fabrication of the micro structures obtained using end-milling are studied. However, there are some problems due to the diameter of the micro end-mill getting smaller below $100{\mu}m$. The micro run-out resulted from miniaturization of end-mills have influence seriously on accuracy of micro structures. The error of run-out with a tooling jig showed a decrease of about $9.3{\mu}m$. Furthermore, micro structures with width of $30{\mu}m$ could be applied through experiments of slot machining obtained using 30 and $50{\mu}m$ end-mill. Also, narrow angle structures with $30^{\circ}$ angle could be applied through analysis of machining acute angle structures. Based on basic experiments, micro fluidics channels and spiral patterns for air bearing were machined.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.325-325
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• 2008

스크린 프린팅에 의한 압전 후막은 MEMS 공정을 이용하여 마이크로 펌프, 마이크로 벨브, 마이크로 센서, 마이크로 로봇 등 여러 초소형 기계부품에 응용되고 있으며, Sol-Gel, PLD를 이용해 증착된 막 등에 비해 수십${\mu}m$의 비교적 두꺼운 막을 형성시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 실리콘 기판을 사용하여 스크린 프린팅으로 형성된 압전 후막의 경우, 공정상 바인더를 연소시키는 과정을 거치게 되므로, 밀집된(Dense) 구조를 가지는 막을 만들기가 어렵다. 이로 인해 스크린 프린팅에 의한 후막은 전기적 특성 및 기계적 특성이 떨어지는 경향이 있다. 본 연구에서는 스크린 프린팅에 의한 압전 후막의 밀집된 구조 및 특성을 향상시키기 위해 0.01Pb$(Mg_{1/2}W_{1/2})$O3-0.41Pb$(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.35PbTiO_3-0.23PbZrO_3$의 powder와 Attrition 밀링 처리된 powder를 비율별로 혼합하여 입자의 크기를 변화시켜 막의 충진 밀도를 향상시켰으며, 열처리 효과를 극대화시키기 위해 RTA(Rapidly Thermal Annealing)를 통해 열처리 하였다. Attrition 밀링에 의한 파우더를 각각 비율별로 100%, 50%, 25%로 혼합하여 만든 압전 세라믹 페이스트는 P-type(100)Si Wafer sample 위에 $1{\mu}m$의 하부전극용($1100^{\circ}C$) Ag 전극을 screen print하여 소결했다. 그리고 다시 전극이 형성된 Si wafer 위에 스크린 프린팅하고, 건조 한 후 RTA로 300초 동안 열처리 한 결과 밀집된 구조를 가지는 압전 후막을 제작 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.327-327
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• 2008

Lead-free $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ 압전 세라믹스는 다양한 광소자로의 응용과 압전 특성, 초전 특성을 이용한 압전 소자로의 응용이 가능한 재료로 보고되고 있다. 그러나 KNN계 압전소재 특성상 판상 형태의 결정립으로 인해 낮은 소결 밀도를 갖게 되고, 그로인해 압전물성의 저하를 초래하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본연구에서는 다양한 밀링 방법을 적용하여 입자 사이즈를 작게 하고 소성체의 결정립을 구형화 함으로써 저온소결에서의 압전물성을 개선시키고자 한다. $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$를 기계적 분쇄법에 의해 입자사이즈에 따라 변화되는 상의 분석과 압전체로서의 특성을 관찰하였다. 결정학적 상분석 및 미세 조직은 XRD, SEM을 이용하여 관찰하였고, Capacitance는 Impedance analyzer(HP4192A)로 측정하였으며, Impedance 주파수 특성은 Network Analyzer로 측정하여 Kp, Kt와 Qm을 측정하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.4 no.1
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• pp.35-42
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• 1995

Conventional ball-milling technique was used to synthesize NASICON powders. The NASICON powders were made from three kinds of component powders : coarse($ZrO_{2}$, $Na_{3}PO_{4}$, $SiO_{2}$), fine ($ZrO_{2}$, $Na_{3}PO_{4}$, $SiO_{2}$) and fine ($ZrSiO_{4}$, $Na_{3}PO_{4}$) powders. The fine component powders were easily reacted to form the desired product at $1100^{\circ}C$ or higher, whereas incomplete reaction due to the coarse component powders occurred even at $1170^{\circ}C$. The finer the grain size of the starting powders was, the higher the bulk density of NASICON electrolyte after sintering was observed. Almost single phase NASICON electrolytes with more than 95% of the theoretical density, $3.27g/cm^{3}$, could be fabricated by sintering for $40{\sim}60$ hours at temperatures between 1150 and $1170^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.311-352
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• 1996

Peltier 효과를 이용한 열전소자는 열응담 감도가 좋고 선택적 냉각이 가능하며 무소음, 무진동 및 소형화의 장점으로 각종 전자부품의 국부냉각소자로 응용되고 있다. 또한 최근 냉매의 사용없이 냉각이 가능한 열전재료를 이용한 자동차나 가정용 에어컨 및 냉장고 등의 각종 냉방시스템의 개발도 크게 주목을 받고 있다. 기존의 Bi2Te3계 단결정 열전재료는 성능지수는 우수하나, 기계적 취약성에 기인하여 소자가공시 수율 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 단결정에 비해 기계적 강도가 우수한 다결정 열전재료의 제조공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 일환으로 기계적 합금화법을 이용한 열전재료의 제조공정이 연구되고 있다. 원료금속이 고 에너지 볼-밀 내에서의 연쇄적인 파괴와 압접에 의해 합금분말로 변화되는 기계적 합금화 공정은 상온공정으로 이를 사용하여 다결정 열전재료를 제조시 기존의 다결정 열전재료의 제조공정인 "용해 및 분쇄법'과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전자냉각소자용 열전재료로서 상온부근에서 성능지수가 가장 우수한 p형 (Bi,Sb)2Te3 및 n형 Bi2(Te,Se)3 합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 분말 특성을 분석하였으며, 가압소결 후 열전특성의 변화거동을 연구하였다. 순도 99.99% 이상인 Bi, Sb, Te, Se granule을 (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 조성에 맞게 칭량하여 불과 분말의 무게비 5:1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.279-279
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• 2010

한국형 헬륨 냉각 고체형 증식(Helium Cooled Solid Breeder : HCSB) 시험 블랑켓(Test Blanket Module : TBM)은 삼중수소 증식을 위해서 $Li_2TiO_3$ 및 $Li_4SiO_4$ 페블을 고려하고 있으며, 중성자 반사 재료로는 SiC가 코팅된 흑연 페블을 사용할 예정이다. $Li_2TiO_3$ 및 $Li_4SiO_4$ 페블을 제조하기 위해서는 먼저 각각의 분말 제조가 선행되어야 한다. $Li_2TiO_3$ 분말을 합성하기 위해서는 먼저 Lithium 금속염과 Isopropoxide를 용매 및 폴리머 캐리어로서의 두 가지 기능을 하는 에틸렌글리콜에 첨가한 후 가열하여 완전히 용해시킨 후 혼합 용액을 건조시켜 겔형의 전구체를 제조한다. 이를 하소한 후 결정화시켜 Titanate 분말을 얻는데 이때의 건조, 하소 및 결정화 온도의 조건에 따른 분말의 크기 및 특성이 각각 다르다. 즉 하소 온도가 $600^{\circ}C$ 미만이면 열분해된 폴리머로부터 잔유 탄소가 남게 되고, $700^{\circ}C$를 초과하면 결정화가 시작된다. 이렇게 얻어진 Titanate분말은 지르코니아 볼을 이용하여 약 24 시간 동안 볼 밀링 과정을 통해 입도분포가 좁은 미세한 Titanate 분말로 만들었다. $Li_2TiO_3$ 페블은 위의 과정에서 얻어진 미세분말에 바인더를 이용하여 페블화 시킨 후 $1200^{\circ}C$의 전기로에서 최종 소결한 것이다. 중성자 반사 재료인 흑연페블은 강도가 약하기 때문에 표면에 SiC를 수 ${\mu}m$ 코팅해서 사용할 예정이다. 선행실험으로 건식법을 이용하여 SiC 코팅을 실시했으며, 그 결과를 소개할 것이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.3
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• pp.615-620
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• 2008

We fabriacted thermal evaporated $10nm-Ni_{1-x}Co_x$(x=0.2, 0.6, and 0.7) films on 70 nm-thick polysilicon substrate with $0.5{\mu}m$ line width. NiCo composite silicide layers were formed by rapid thermal annealing (RTA) at the temperatures of $700^{\circ}C$ and $1000^{\circ}C$. Then, we checked the microstructure evaluation of silicide patterns. A FIB (focused ion beam) was used to micro-mill the interconnect patterns with low energy condition (30kV-10pA-2 sec). We investigated the possibility of selective removal of silicide layers. It was possible to remove low resistance silicide layer selectively with the given FIB condition for our proposed NiCo composite silicides. However, the silicides formed from $Ni_{40}Co_{60}$ and $Ni_{30}Co_{70}$ composition showed void defects in interconnect patterns. Those void defects hinder the selective milling for the NiCo composite silicides.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.24 no.11
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• pp.591-598
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• 2014

In this research, magnesium powder was prepared by gas atomizing. Refinement behaviors of magnesium powder produced under different conditions were investigated using a mechanical milling (attrition milling) process. Analyses were performed to assess the characterization and comparison of milled powder with different steel ball sizes and milling times. The powders were analyzed by field emission scanning electron microscope, apparent density and powder fluidity. The particle morphology of the Mg powders changed from spherical particles of feed metals to irregular oval particles, then plate type particles, with an increasing milling time. Because of the HCP structure, deformation occurs due to the existence of the easily breakable C-axis perpendicular to the base, which results in producing plate-type powders. An increase in ball size and the impact energy of the magnesium powder maximizes the effect of refinement. Furthermore, it is possible to improve the apparent density and fluidity according to the smoothness of the surface of the initial powder.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2006.04a
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• pp.79-80
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• 2006

새로운 급속소결방법인 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법을 이용하여 습식 볼밀링으로 혼합한 WC-8wt.%Co분말에 60MPa의 압력과 90%의 고주파출력 또는 2800A의 필스전류를 가하여 상대밀도가 98.6% 이상인 초경재료를 2분이내의 짧은 시간에 제조하였다. 초기의 WC분말의 입도가 미세해짐에 따라 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법 모두 소결시간이 단축되는 경향을 보였으며 그 소결체의 결정립 크기도 감소하였다. 고주파유도가열 소결법으로 제조된 초경합금의 WC 결정립 크기는 초기입도가 증가함에 따라 가각 410, 540, 600, 700 및 850nm으로 측정되었으며. 그 결과를 Fig. 1.에 나타내었다. WC의 초기입도가 $0.5{\mu}m$일 경우 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법으로 제조된 WC-8wt.%Co 소결체의 경도와 파괴인성은 각각 $1923kg/mm^2$과 $10.5MPa{\cdot}m^{1/2}$ 및 $1947kg/mm^2$과 $10.8MPa{\cdot}m^{1/2}$ 이었다.