• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.76-76
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• 2009

PZT세라믹스는 높은 압전특성과 우수한 큐리온도($400^{\circ}C$)를 보유하고 있어 오래시간에 걸쳐 주목받고 있다. 현재 압전변압기, 액츄에이터, 센서등의 압전소자는 PZT를 이용하여 제작하고 있지만 PZT는 고온 소결시 PbO의 휘발이 환경오염을 초래하며 인체의 유해하다는 연구결과가 나왔다. 이에 최근에는 PbO가 포함 되지않은 무연(lead-free)계 압전세라믹스가 주목받고 있다. 무연 압전 세라믹스의 종류로는 Bi-layer-structured ceramics, Bi-perovskite type ceramics, NKN base ceramics 가 존재하고 있다. 그 중 $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3(NKN)$ 세라믹스는 높은 큐리온도와($400^{\circ}C$)와 높은 전기기계 결합계수(약 36%)를 보유하고 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 하지만 NKN은 PZT에 비하여 치밀성이 낮으며 일반적인 산화물 소결방법으로는 밀도를 높이기가 어려운 단점이 존재한다. 이를 개선하기 위한 방법으로 hot pressing와 spak plasma sintering, RTGG와 같은 방법으로 밀도를 높일수 있지만 비용이 많이 들어 일반적으로 사용이 어렵다. 다른 방법으로 NKN에 첨가물을 넣는 방법을 사용하고 있는데 방법으로 $LiNbO_3$, $LiTiO_3$, $LiSbO_5$를 첨가하여 개선하는 방법이 있다. 본 실험은 첨가물을 넣는 방식으로 비화학양론적 $(Na_{0.5}K_{0.5})_{0.97}(Nb_{0.9}Ta_{0.1})O_3(NKNT)$조성에 CuO를 mol%로 변화주어 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.1
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• pp.27-32
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• 1998

In-Sit반응소결에의해 Si과 AI금속분말을 이용하여 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스를 합성하였다. 합성된 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN복합세라믹스의 미세조직과 결정구조를 해석하기 위해, OM, TEM, XRD및 EDX를 이용하였으며, Si$_{3}$N$_{4}$-AIN -20wt.%AIN복합세라믹스에서 Si의 질화율은 97%로 가장 높았다. Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스에서 Si의 질화율은 AI첨가량 증가에 따라 감소하였다. 대부분의 AI입자들은 다결정 AI입자들은 다결정 AIN(4-H구조)로 완전질화되었으며, 따라서 잔류 AI상은 반응소결체내에서 관찰되지 않았다. Si$_{3}$N$_{4}$의 결정구조는 $\alpha$와 $\beta$구조가 혼재된 상태이며, 잔류 Si입자내에서는 미소균열 및 전위가 관찰되었다. AI/Si$_{3}$N$_{4}$와 Si$_{3}$N$_{4}$ 두계면에서 이들은 거친 형상을 보이지만, 계면반응상은 관찰되지 않았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.303-303
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• 2010

국제적으로 에너지 고갈에 대한 문제점과 환경적은 측면에서 대체 에너지 개발에 대한 관심이 뜨거워 지고 있는 지금 그중에서 에너지 하베스팅에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다 에너지 하베스팅 이란 "자연에서 버려지는 에너지를 수확하여 저장하는 기술" 이며 에너지 하베스팅 방법으로는 태양광을 이용한 태양광발전, 기계적인 운동과 전자기적 현상을 이용한 발전 등이 있다. 태양광발전 같은 경우에 흐린날 이나 실내에서는 사용 할 수 없는 반면 날씨와 관계없는 진동의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환 할 수 있는 압전 세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅의 연구가 이루어 지고 있다. 에너지 하베스팅을 하기 위한 여러 가지 type의 소자가 있지만, 본 논문에서는 무연 압전 세라믹스를 이용한 cantilever type의 실험을 진행하였으며 에너지 하베스팅 시스템에서 핵심이 되는 것은 압전 세라믹스의 성능이므로 비교적 높은 $d_{33}$ 와 $g_{33}$를 가진 소자를 선정하였다. 압전 세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅의 장점으로 소형 경량으로 이용할 수 있는 범의가 넓으며 진동 또는 충격을 효과적인 방법으로 에너지로 변환할수 있다. 실험 과정으로 KNNS에 CuO를 첨가하여 1차 밀링후 $Ag_2O$를 첨가하여 2차밀링 하여 $900^{\circ}C$ 하소 cantilever type으로 성형 후 $1080^{\circ}C$ 소성을 하여 세라믹스를 제작하여 그에대한 발전 특성을 조사하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.25 no.3
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• pp.268-276
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• 1988

Ba or La-Substituted lead niobate $(Pb_{1-x}Ba_x)_{1-y}La_{2y/3}Nb_2O_6$(PBLN), powders having needle shape are prepared by flux method using KCl and the effect of Ba or La substitution on morphology of obtained powders is examined. From these needle shape powders, grain-oriented ceramics are made by doctor-blade method and two-stage hot-pressing technique. The dielectric, piezoelectric and optical properties of the ceramics are also investigaated. Heating condition and the amount of substituted Ba or La have remarkable effects have large anisotropy in both permittivity and coupling factor depending on the pressing direction.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.12
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• pp.1167-1173
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• 2001

The tetragonal tungsten bronze type of Sr$_{x}Ba_{1-x}Nb_{2}O_{6}$(SBN) (0.3$\le$x$\ge$0.7) ceramics was synthesized by the solid state reaction method, and the dielectric properties of SBN ceramics as a function of Sr/Ba ratio were examined. With increasing Sr/Ba ratio in SBN ceramics, the Curie temperature decreased and the maximum dielectric constant at the Curie temperature increased. The relaxor behavior of the SBN ceramics as a function of Sr/Ba ratio was quantitatively evaluated. More relaxor behavior of dielectric characteristics was observed as the ratio of Sr/Ba increased. The experimental results are explained with a viewpoint of crystallography of tungsten bronze structured SBN ceramics.

• Composites Research
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• v.19 no.6
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• pp.32-37
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• 2006

This paper summarizes the processing inorganic continuous fibers from Korean minerals. Continuous filament fibers have been produced from two rocks, basalt and quartz diorite porphyry(QDP), by melting method. The essence of the method is that the vitrified materials was placed into the bushing, platinum/rhodium alloy crucible with a nozzle, and heated electrically to a temperature which allowed fiber spinning. Vitrified basalt without additive was suitable for producing continuous filament fiber. However doping quartz diorite porphyry with boric oxide yielded a material which could be pulled continuously.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10a
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• pp.140-141
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• 2003

졸겔법은 건식공정에서 습식공정으로 마이크로 단위에서 나노 단위로의 전환을 의미하는 정밀세라믹스의 제조공정에 새로운 개념으로서 세라믹스의 초기 제조공정에 표면이나 계면을 조절함으로써 재료내에 이들로 인해 발생하는 불균질을 제거하여 우수한 물성의 세라믹스를 얻고자 하는 것이다. 본 논문에서는 고출력 레이저 발진용 매질로 각광받고 있는 Nd:glass를 기존의 건식공정인 용융법대신 습식공정인 sol-gel process를 이용하여 제조하고자 연구하였다.

• Elastomers and Composites
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• v.31 no.4
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• pp.247-255
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• 1996

금속이나 고분자 재료에 비하여 세라믹스는 우수한 내열성과 고온 물성을 가지고 있음에도 불구하고, 잘 깨지는 특성과 제조시 많은 열량을 필요로 하는 단점 때문에 그 동안 고온 구조용 부품으로서 광범위하게 사용되지 못하였다. 본 연구에서는 polycarbosilane을 이용하여 C/C 복합체를 포함한 산화물 및 비산화물 세라믹 복합체의 저온 치밀화 제조 공정을 확립하였다. polympr precursor를 열처리하여 얻은 $Al_2O_3$와 SiC 장섬유를 대표적인 산화물, 비산화물 세라믹스인 알루미나와 탄화규소에 각각 보강하여 파괴에너지가 기존의 단체 세라믹스에 비하여 10배 이상 향상된 세라믹 복합체를 제조하였다. 복합체 제조시 polycarbosilane을 결합제로 첨가하였으며 polycarbosilane이 SiC로 전이되는 $1150^{\circ}C$에서 열처리하여 이론 밀도의 73% 이상을 얻었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.4 no.1
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• pp.31-37
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• 1991

습도센서용 기판으로 사용하기 위한 MgFe$_{2}$O$_{4}$ 세라믹스의 성능개선을 위하여 Li$_{2}$CO$_{3}$와 V$_{2}$O$_{5}$를 첨가한 MgFe$_{2}$O$_{4}$-LiMgVO$_{4}$ 세라믹스를 만들고, 기공율, 기공분포, 센서특성, 응답속도 등을 조사하여 다음의 결과를 얻었다. 기공율은 MgFe$_{2}$O$_{4}$ 세라믹스가 29[%]에서 34[%]인데 비하여 본 연구결과는 34.5[%]에서 39[%]로 증가하였으며 센서특성은 $10^{7}$ [.OMEGA.] 단위의 변화에서 $10^{7}$ [.OMEGA.]에서 $10^{6}$[.OMEGA.] 단위로 변화함을 알수 있었고 응답속도는 10초정도 빨라졌음을 알수 있었다. 또한 기공분포를 이용하여 모형 센서를 제안하여 시뮬레이션을 하고 실제 특성과 이론적인 특성을 비교하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.234-234
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• 2003

MgTiO$_3$와 ZnTiO$_3$ 같은 ilmenite형 세라믹스는 유용한 유전특성 때문에 MLCC와 RF/microwave 장치와 같은 유전체 세라믹 부품에 사용될 수 있다. 그러나, 이 두 ilmenite형 세라믹스는 저온에서 hexagonal 구조를 띄는 ilmenite 합성에서의 난점들 때문에 LTCC에 사용되기 어려운데, 본 연구에서는 ilmenite형 세라믹스의 합성을 개선시키는데 Mechanically Activated Syntheses법(이하 MAS법)을 이용했다. MAS법으로 합성온도를 낮출 수 있었고 원치 않는 2차상의 형성을 방지할 수 있었으며, LTCC에 이용될 수 있는 분말들의 소결온도를 95$0^{\circ}C$ 이하로 내릴 수 있었다. 또한, MAS법을 이용했을 때와 기존의 방법을 이용했을 때의 여러 특성들을 비교 분석했다.