• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.77-77
• /
• 2009

$Pb(Zr,Ti_O_3$계 세라믹스는 우수한 압전 특성으로 인하여 압전변압기 및 액츄에이터, 센서 등 많은 분야에 응용이 되어져 왔다. 그러나, 최근 들어 $1000^{\circ}C$에서 급속도로 많은 휘발을 하는 PbO는 환경 및 인체에 나쁜 영향을 미칠 뿐 아니라 사용 후의 처리도 어려워 선진국에서는 사용을 제한하거나 줄이고 있는 추세에 있다. 따라서, PbO를 포함하지 않은 무연 (Lead-free)계 압전 세라믹스에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있으며 앞으로는E 장래성 있는 하나의 이슈 분야가 될 것이다. 이러한 Pb-based System 세라믹스를 대체 할 재료로서 $(Bi_{1/2}Na_{1/2})TiO_3$나 Tungsten-Bronze type, $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3$ 등이 주로 연구가 되고 있다. 특히, alkali niobate를 기초로 한 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$은 무연 압전 물질로서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, NKN의 주요 성분인 K 의 높은 조해성 때문에 일반적인 고상방법으로는 고 밀도의 세라믹을 얻기 힘들뿐더러 낮은 상전이 온도 때문에 많은 응용에는 제약이 되고 있다. 이러한 세라믹의 단점을 보완하고자 Hot forging, RTGG, SPS 등 과 같이 특수한 소결방법을 사용하여 고밀도의 세라믹을 제작하지만 이 방법들은 제품 대량 생산에 있어 경제적으로나 복잡한 제조과정을 고려할 때 매우 비효율적이라고 판단된다. 그러므로 $BaTiO_3$, $LiTaO_3$, Mg, Ca등을 첨가 시켜 소결을 향상시키고 고밀도를 얻기 위해 많은 연구가 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 Pb-based계의 세라믹스를 대체할 우수한 특성의 세라믹스를 제작하고자 기존의 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$세라믹스에서 낮은 용융온도 때문에 소결하기 어려운 $KNbO_3$를 제거한 $NaNbO_3$에 $LiNbO_3$와 $BaTiO_3$를 추가한 $NaLiNbO_3-BaTiO_3$세라믹스에 $K_4CuNb_8O_{23}$(KCN)을 첨가함으로서 이에 따른 압전 및 유전 특성을 조사하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.39 no.10
• /
• pp.955-962
• /
• 2015

The Vickers test can be used for all types of materials, and it has one of the widest scales among hardness tests. The hardness may be considered as a probability variable when evaluating the mechanical properties of materials. In this study, we investigate the statistical properties of the bending strength and Vickers hardness in $ZrO_2$ monolithic and $ZrO_2/SiC$ composites depending on the amount of $TiO_2$ additives. The bending strength and Vickers hardness were found to agree well with the Weibull probability distribution. We evaluate the scale parameter and shape parameter in as-received $ZrO_2$ and $ZrO_2/SiC/TiO_2$ ceramics, as well as their heat treated ceramics. We also evaluate the parameters in accordance with the increase in in the indentation load.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.18 no.5
• /
• pp.77-81
• /
• 1996

현시점에서 냉철한 눈으로 보았을 때 자동차에서 세라믹스의 응용은 부분적으로 성공했을 뿐 전체적으로는 실패하고 말았다. 그러나 현 시점에서 그렇다는 이야기이고 현재는 이루지 못했지만 앞으로는 이루어질 것이라는 강한 암시가 있다. 왜냐하면 구조 세라믹스가 자동차에 채용되는데 있어서 대표적인 예가 될 질화규소 밸브를 대상으로 그 현황을 분석하고 결론을 내리기로 하자. 1. 세라믹 터보차저 (Ceramic Turbocharger). 2. 세라믹 밸브(Ceramic Valve)

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2004.07c
• /
• pp.1615-1617
• /
• 2004

5 mol% $BaWO_4$를 첨가시켜 합성한 Ba$(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3$를 이용하여 비방사유전세선로에 삽입되는 세라믹스 공진기를 제자하고 기존의 $MgTiO_3-CaTiO_3$계 세라믹스 공진기와 공진특성을 비교하여 그 특성을 고찰하였다. 그 결과 BMT 세라믹스는 기존의 $MgTiO_3-CaTiO_3$계 세라믹스보다 품질계수가 2배 이상 크게 높게 측정되었고, 측정 사진의 관찰 결과 전파차단성도 우수할 것으로 예상되기 때문에 BMT가 비방사유 전체선로에 삽입되는 유전체 공진기 재료로서 적용될 경우 우수한 공진특성을 발휘할 것으로 판단된다.

• Ceramist
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.61-65
• /
• 2005

지금까지 간략하게 압전세라믹스 재료의 응용부품 개발에 필수적인 분석사항 및 부품설계에 활용할 수 있는 시뮬레이션 기법에 대하여 소개하고, 응용 사례에 대하여 소개하였다. 여기서 언급한 바와 같이, 다양하게 응용되고 있는 압전재료 응용부품 개발에 활용할 수 있는 전자공학 및 기계공학의 시뮬레이션 기법으로는 "등가회로 법" 및 "유한요소법"등 이다. 이들 시뮬레이션 기법을 활용할 경우, 보다 우수한 특성을 갖는 응용부품의 개발이 가능하고, 개발기간도 단축할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 기법을 다양한 세라믹스 응용부품 개발에 활용하는 방법으로는 재료 전공자가 시뮬레이션 기법을 직접 배워서 하는 방법과 관련분야의 전문가의 협조를 받아 활용하는 방법이 있다. 어느 방법이든 관련 된 전공에 대한 의사소통 및 상호이해가 선행된 상태에서 세라믹스 재료기술과 기계-음향공학, 전기-전자공학, 고주파공학 등 관련 응용기술이 결합하게 되면, 우수한 특성을 갖는 세라믹스 응용부품 및 신제품 개발이 가능하게 되어 세라믹스 재료산업과 관련 부품산업이 상호시너지 효과를 발휘하여 성장하고, 대외 경쟁력도 함께 향상될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1990.04a
• /
• pp.76-82
• /
• 1990

근년에 들어 우리 인류 사회는 우주 개발, 원자력 산업, 일렉트로닉스 산업 분야등에 걸친 눈부신 발전을 이루게 되며서 보다 극한적인 가혹한 환경 조건하에서도 뛰어난 내열성, 내식성, 기계적 강도, 전.자기적 특성등을 가지며 칫수의 정밀도가 좋은 재료를 필수로 하게 되었다. 이에따라 최근 새로이 등장하게 된것이 전기.전자 기능 등의 기능성을 지닌 기능 재료, 내열 구조 재료, 고강도 재료 등으로서 우수한 성능를 갖는 화인 세라믹스인데 이는 요즘 전세계적 으로 미래지향적 고부가가치의 전기.전자 부품, 기계 부품, 광학 부품 및 그 밖의 기타 첨단 산업 분야의 전반에 걸쳐 주목받고 있는 신소재이다. 즉, 종래의 전통적인 세라믹스로서 인식 되어 왔던 세라믹스 재료를 전혀 새로운 생각을 갖고 미래지향적 신소재로 만든 화인 세라믹스 재료가 등장하게 된것이다. 그러나 화인 세라믹스 부품의 제조에 있어서는 소결과정에서의 재료 수축을 피할 수 없는바, 단순 성형, 소결 과정으로만 끝나 실용화되는 제품을 제외한 정밀 기계, 구조용 부품등으로의 활용을 위해선 최종적인 재료의 정도를 내기 위한 기계 제거가공의 후가공 공정을 필수로한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1991.04a
• /
• pp.87-95
• /
• 1991

화인 세라믹스는 최근 항공,우주산업, 정보기기 산업, 에너지 산업, 메카트로닉 스 산업 등 미래지향적 첨단 산업의 전반에걸쳐 전세계적으로 각광을 받고있는 제 3의 신소재이다. 구내의 경우도최근 대외 경쟁력을 향상시키고 무역역조를 지양하기 위한 신 상품을 개발하기 위해 단순 성형의 전,자기용 세라믹스의 용도 로 부터 탈피하여 고부가가치의 기계, 구조용 세라믹스로의 용도가 점차 확대되어 져 가고있다. 본 연구는 국내에서 생산되어지고 있는 A1$_{2}$O$_{3}$, 세라믹 스를 대상으로다양한 가공 조건에 따른 굽힘 강도치의 경향들을 실험적으로구해봄 으로써 최초로 특성 평가용 세라믹스 시험편의 최적 조건(강도 보증 및 고능률)을 확립하고자 하였다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.172-178
• /
• 1997

다른 부품 업체와 마찬가지로 이 분야에 있어서 국내 기업은 아직 시작 단계에 있으면서도 다른 선진사의 높은 기술 상태의 부품을 만들지 않으면 경쟁이 되지 않기 때문에 어려움이 많다. 또 압전 세라믹스 주파수 소자의 설계와 제작에 경험 있는 전문가도 별로 없기 때문에 시스템 업계가 요구하는 경향에 맞춰 부가가치가 높은 신 제품을 내놓기도 아직 힘든 상태이다. 통신기기와 전자기기에 있어서 이 부품의 중요성을 고려한다면 본 궤도에 도달할 때까지 외부의 지원이 필요하리라 생각된다. 아울러 전기와 재료 두 분야에 걸쳐 있는 본 압전 세라믹스 주파수 소자의 특성을 감안한다면 전기공학 전문가와 재료공학 전문가의 협력이 양산과 설계 과정에서 부딪치는 문제의 해결의 지름길이 될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.56-56
• /
• 2008

최근, 비납 또는 납의 함량을 줄인 압전 세라믹에 대한 관심이 증가하고 있고, 그에 따른 여러 연구가 활발히 이루어지고 있다. 납을 포함하는 세라믹은 높은 소성온도에서 납의 휘발로 인한 특성저하와 환경오염 등이 문제가 된다는 것을 우리는 익히 알고 있다. 그렇기 때문에 PZT계 세라믹스를 대체할 우수한 특성을 가지는 새로운 비납 세리믹스의 조성개발이 시급하다. 비납계 세라믹스 중에서 NKN계를 바탕으로 하는 세라믹스는 가장 기대되는 재료이다. 일반적인 소성에서 순수한 NKN 세라믹은 가장 높은 압전 $d_{33}$상수가 100 pC/N이 넘지 않는다. 그런데 페로브스카이트 구조로된 NKN세라믹스의 A-site에 $Li^{1+}$이온을 치환하면 압전 특성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 압전세라믹에서 분극처리는 필수적인데 분극처리는 압전성을 부여할 뿐 아니라 다른 물성도 변화시킴은 잘 알려져 있다. 그러므로 그에 대한 연구 또한 중요한 의미를 갖는다. 따라서 이번 연구에서는 NKN세라믹스에 $Li_2CO_3$를 소결조제로 첨가하여 시편을 제작하였고, 제작된 시편의 특성을 분극전계에 따라 조사하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
• /
• v.29 no.5
• /
• pp.479-484
• /
• 2009

Nondestructive evaluation(NDE) of ceramic matrix composites is essential for developing reliable ceramics for industrial applications. In the work, C-Scan image analysis has been used to characterize surface crack of SiC ceramics nondestructively. The possibility of detection of surface crack were carried out experimentally by two types of ultrasonic equipment of SDS-win and $\mu$-SDS, and three types of transducer of 25, 50 and 125 MHz. A surface micro-crack of ceramics was not detected by transducer of 25 MHz and 50 MHz. Though the focus method was detected dimly the crack by transducer of 125 MHz, the defocus method could detect the shape of diamond indenter. As a whole, the focus method and the defocus method came to the conclusion that micro crack have a good possibility for detection.