• Title/Summary/Keyword: 소결 조제

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Effect of Sintering aid in $LaSrTiO_3$ Ceramic Interconnector for SOFC application (SOFC용 $LaSrTiO_3$계 연결재에서 소결조제 첨가에 따른 소결특성)

  • An, YongTae;Choi, ByungHyun;Ji, MiJung;Park, SungTae;Lee, KyungJin;Hwang, HaeJin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.89.1-89.1
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    • 2010
  • 본 연구는 세라믹 연결재로 사용되는 Perovskite 구조의 LSTO조성의 실제 SOFC stack 적용을 위한 소결온도를 낮출 수 있는 방법에 관해 연구하였다. SOFC 단전지에서 IC 소재는 $1300{\sim}1400^{\circ}C$에서 소결이 이루어져야만 하나 현재 사용하고 있는 LCO계 조성의 경우 $1500{\sim}1600^{\circ}C$의 높은 온도에서 소결이 이루어지며 고온에서 $Cr_2O_3$의 휘발로 인해 낮은 전기전도성을 갖는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 IC 소재에 소결조제를 첨가하여 소결특성을 평가하였고, SEM과 XRD분석을 통하여 perovskite 단일상이 합성된 것을 확인하였다. 또한 Archimedes법을 사용하여 흡수율 및 겉기공율을 측정하였고, DC analyzer를 사용하여 전기전도도를 측정한 결과 대기분위기 $750^{\circ}C$에서 높은 값을 나타냄을 확인할 수 있었다.

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Effect of $B_2O_3$ and CuO on the Sintering Temperature and the Microwave Dielectric Properties of BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ Ceramics ($B_2O_3$와 CuO의 첨가가 $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹스의 소결온도와 고주파 유전특성에 미치는 영향)

  • Cho, Kyung-Hoon;Lim, Jong-Bong;Nahm, Sahn;Lee, Hwack-Joo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.679-683
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    • 2004
  • [ $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ ] 세라믹을 LTCC용 재료로 사용하기 위해 $B_2O_3$와 CuO를 소결조제로 첨가하여 소결온도를 낮추었다. 10.0 mol%의 $B_2O_3$만을 첨가하였을 경우 $1000^{\circ}C$에서 2시간 소결시 er=72.23, Qf=4,050GHz, ${\tau}f=-0.574ppm/^{\circ}C$의 우수한 유전 특성값을 얻을 수 있었지만, $960^{\circ}C$이하에서는 소결이 잘 이루어지지 않았다. $B_2O_3$와 CuO를 동시에 소결조제로 첨가하였을 경우에는 $900^{\circ}C$에서 2시간 소결시 10.0 mol% $B_2O_3$, 15.0 mol% CuO의 첨가조성에서 ${\varepsilon}r$=70.09, Qf=4,728GHz의 우수한 유전특성을 보여 고유전율을 가진 저온 동시 소결용 재료로서의 가능성을 보여주었다. 이처럼 BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹의 소결온도를 낮출 수 있었던 요인은 소결온도보다 용융점이 낮은 2차상들이 액상을 형성하여 액상소결이 진행되었기 때문이며 이때 소결에 기여한 이차상들은 결정화되지 못하고 비정질 상태로 남아있는 것으로 추정된다.

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Dielectric and Piezoelectric Properties of Low Temperature Sintering PZN-PZT Ceramics with a variation of $Li_2CO_3$ Addition ($Li_2CO_3$ 첨가에 따른 저온소결 PZN-PZT 세라믹스의 유전 및 압전특성)

  • Lee, Yu-Hyong;Lee, Sang-Ho;Yoo, Ju-Hyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.307-307
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    • 2007
  • 압전액츄에이터 및 초음파진동자는 전자제품의 소형화 및 경량화, 의료기기, 모바일기기 및 소형로붓의 발전에 힘입어 그 활용범위가 넓게 확장되고 있다. 1960년 Smolenski등에 의해 $A(B_1,B_2)O_3$형 복합 페로브스카이트 구조를 갖는 강유전성 세라믹스에 대한 연구가 시작된 이래 $Pb(Co,Nb)O_3-Pb(Zr,Ti)O_3$, $Pb(Zn,Nb)O_3-Pb(Zr,Ti)O_3$, $Pb(Mg,Nb)O_3-Pb(Zr,Ti)O_3$ 등 3성분계 세라믹스의 유전, 압전 및 강유전 특성에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 압전성이 우수한 세라믹스들은 Pb가 포함되어 있기 때문에 $1000^{\circ}C$ 이상에서 PbO가 급격하게 휘발되는 성질에 따라서 조성의 변동이 생겨 재현성이 어려우며 이를 방지하기 위하여 과잉 PbO를 첨가시키기 때문에 환경오염뿐만 아니라, 경제적인 측면에서도 많은 문제점을 가지고 있다. 소결조제를 이용한 산화물 첨가법은 PbO의 휘발을 억제하는 저온소결 방법중 가장 효과적인 방법으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 적층형 압전액츄에이터로 사용하기위한 저온소결 압전세라믹스를 개발하기 위하여 PZN-PZT세라믹스에 $Li_2CO_3$, $Bi_2O_3$, CuO 를 소결조제로 사용하여 $Li_2CO_3$의 첨가량 변화에 따른 압전 및 유전 특성을 관찰하였다.

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A Study on Sintering and mechanical Properties of Sinter/HIPed SiC Whisker/$Al_2O_3$ Composite (Sinter/HIP 공정으로 제조한 SiC whisker/$Al_2O_3$ 복합재료의 소결 및 기계적 물성에 관한 연구)

  • Lee, Chae-Hyun;Kim, Jong-Ock;Kim, Chong-Hee
    • The Journal of Natural Sciences
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    • v.8 no.1
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    • pp.53-59
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    • 1995
  • Effects of sintering additives and sintering temperatures on the sintering behavior and mechanical properties of SiC whisker reinforced alumina composites have been investigated in this study. Dense (>95% TD) composites were obtained by using 2 wt% $Y_2O_3$ as liquid phase sintering additive. But only porous composite could be obtained when the sintering additives were MgO and $TiO_2$, which were known as the sintering additives for solid state sintering of alumina. Bending strength and fracture toughness were enhanced by reinforcement of SiC whisker. It is belived from the microstructure investigation that the enhanced by strength and toughness could be attribute to the reinforcing and grain growth inhibition effects of SiC whisker. After HIP treatment, fully dense composites were obtained and further enhanced mechanical properties achieved.

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Sintering characteristics of monolithic ZrB$_{2 }$ and ZrB$_{2 }$-ZrC composit (단일상 ZrB$_{2 }$ 및 ZrB$_{2 }$- ZrC 복합체의 소결특성)

  • 김경훈;심광보
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.10 no.2
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    • pp.145-151
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    • 2000
  • The sintering behaviour of monolithic zirconium diboride (ZrB$_{2 }$) and ZrB$_{2 }$-based composite ZrB$_{2 }$-ZrC were studied using a pressureless sintering technique. The specimens were prepared using commercially available ZrB$_{2 }$ and ZrC powder which were pressed and subjected to pressureless sintering. The effects of lanthanum and neodymium used as sintering aids in the sintering processes were investigated. The sintered specimens were characterized using X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy. The ZrB$_{2 }$ specimen prepared using and addition of 1 wt% lanthanum and pressurelessly sintered at $2200^{\circ}C$ showed the maximum relative density of 96%. The ZrB$_{2 }$-ZrC composite specimen without the addition of any sintering aids exhibits the maximum sintered density but contains significantly detectable amount of secondary phase.

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Densification Behavior of Reaction-Bonded Silicon Nitride Prepared by Using Coarse Si Powders (조대 Si입자분말을 사용한 질화반응 Si3N4의 치밀화 거동)

  • 이주신;문지훈;한병동;박동수;김해두
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.1
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    • pp.45-50
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    • 2002
  • Effect of sintering additives on the densification behavior of reaction-bonded silicon nitride prepared by using coarse Si powders is discussed. Sintering additives such as 6 wt% $Y_2O_3$+1wt% $A1_2O_3$ (6YlA) did not give rise to full densification, while full densification was obtained by using the sintering additives such as 6wt% $Y_2O_3$+3 wt% $A1_2O_3$+ 2wt% $SiO_2$ (6Y3A2S) and 9wt% $Y_2O_3$+ 1.5wt% $A1_2O_3$+ 3wt% $SiO_2$ (9Yl.5A3S). In the case of 6Y3A2S addition, high fracture strength of 960 MPa and the fracture toughness of $6.5 MPa.m^{1/2}$ were obtained.