• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.25 no.3
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• pp.280-288
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• 2014

SDC (Samarium doped Ceria) electrolyte was developed for Intermediate temperature SOFC ($500^{\circ}C-800^{\circ}C$) which showed a good electrical conductivity. In this study, we used sintering aids to reduce the SDC sintering temperature down to $1000^{\circ}C$, especially which can help the SOFC scale-up. In order to reduce the SDC sintering temperature, $Li_2CO_3$ and $TiO_2$ were used as a sinering aids for decreasing sintering temperature. $Li_2CO_3$ and $TiO_2$ doped SDC sintered at $1000^{\circ}C$ showed 99% of the theoretical density and higher electrical conductivity than the pure SDC sintered at $1500^{\circ}C$. When measuring the OCV (Open circuit voltage) with the $Li_2CO_3$ and $TiO_2$ doped SDC electrolyte, however, the OCV values were lower than the theoretical OCV values which means that the modified SDC still had electronic conductivity.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.25 no.3
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• pp.261-267
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• 1988

$\beta$-Sialon powder was prepared by the reduction-nitridation reaction from the mixture of Wando Pyrophyllite and carbon black at 135$0^{\circ}C$ in $N_2$ atmosphere. $\beta$-SiC powder was added to the prepared $\beta$-Sialon powder to make $\beta$-Sialon-SiC composite. The $\beta$-Sialon-SiC composites were sintered pressurelessly at 175$0^{\circ}C$ for 2h, using $Y_2O_3$ and $ZrO_2$(monoclinic) as sintering aids. Comparatively higher values of the fracture toughness (3.8 MN/㎥/2), M.O.R. (470 MN/$m^2$) and vickers microhardness (13.7 MN/$m^2$) were obtained when 10 wt% $Y_2O_3$ was added as a sintering aid. The improved fracture toughness and M.O.R. are assumed to be the results of crack deflection and crack branching by the second phase SiC particles.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.172-172
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• 2009

$BaTiO_3$는 perovskite 구조를 가지는 대표적인 강유전체 재료로서 MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor), PTC thermistor등에 널리 사용되어지고 있다. 최근 고용량 MLCC 의 상업화와 함께 나노크기를 갖는 tetragonal phase의 $BaTiO_3$ 입자를 합성하기 위한 다양한 제조방법이 제시되고 있다. 또한 유전 특성과 온도특성 및 신뢰성을 향상시키기 위해 많은 첨가제들이 연구되어지고 있다. 따라서 이 번 연구에서는 선행 연구를 통해 얻어진 high energy mill을 이용한 고상반응법으로 제조된 $BaTiO_3$를 사용하였으며, 제조된 $BaTiO_3$ 분말에 glass frit를 첨가하여 소결온도 및 유전특성의 변화를 관찰하였다. 제조된 $BaTiO_3$ 분말은 200nm이하의 구형화와 균일한 입자크기를 보였으며, 선행연구를 통해 최적화된 glass frit의 양인 2.53wt%를 첨가하였고 1170, 1200, $1230^{\circ}C$에서 소결하여 소결온도에 따른 변화를 관찰하였다. 실험방법으로는 원료를 혼합하기 위하여 24시간 ball-mill을 이용하여 혼합하였으며, $\Phi15$로 성형하여 소결을 진행하였다. 실험진행 결과 모든 시편에서의 비유전율은 glass frit가 첨가되지 않은 조성보다 높게 나타났으며, $1200^{\circ}C$에서 소결한 시편의 비유전율($\varepsilon_r$)은 2300으로 glass frit가 첨가되지 않은 조성과 비교하여 21% 증가하여 최대치를 나타냈다. 또한 소결온도 $1200^{\circ}C$ 이상에서의 모든 시편에서는 95% 이상의 상대밀도를 나타내어, glass frit가 소결조제로써의 역할을 하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통해 glass frit첨가로 인한 소결온도 감소 및 유전특성이 증가하는 것을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.191-191
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• 2008

강유전성 세라믹스 재료로써는 PZT계열의 세라믹재료가 널리 쓰이고 있다. 이는 우수한 유전 및 압전특성을 가지고 있으나, PbO을 다량 함유하고 있어 $1000^{\circ}C$이상에서 PbO가 급격하게 휘발되는 성질 때문에 조성의 변동이 생겨 재현성이 어려우며 이를 방지하기 위하여 PbO를 과잉 첨가시키기 때문에 PbO휘발로 인한 강한 독성이 인체에 유해하고, 비환경 친화적인 물질로 최근에는 환경문제가 대두됨에 따라 대체 또는 보완 할 수 있는 방안에 검토되고 있다. 본 연구는 그 해결책의 한 방안으로 압전특성이 우수한 $(Pb_{0.94}Sr_{0.06})[(Ni_{1/2}W_{1/2})_{0.02}(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.07}(Zr_{0.51}Ti_{0.49})_{0.91}]O_3$계 조성을 설계하고 Glass frit(0~1.1 wt%)를 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하고 $1000^{\circ}C$ 이하의 저온에서 소결하여 유전 및 압전 특성을 평가하였다. 실험방법은 일반적인 세라믹스 제조공정으로 24시간 ball milling하고 $850^{\circ}C$에서 2시간 하소 후 Glass frit를 소결조제로 소랑 첨가하여 $1000^{\circ}C$ 이하 온도에서 소결을 진행하여 각 소결온도에 따른 유전 및 압전 특성을 평가하였다. 최종 소결된 시편의 밀도와 수축율을 분석하여 최적의 소결온도를 확립하였으며 XRD분석을 통해 perovskite구조를 확인하고 미세구조확인을 위해 SEM으로 관찰하였다. 압전 특성을 평가하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.10
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• pp.871-871
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• 1997

(1-x)CaTiO/sub 3/-xLa(Zn/sub 1/2/Ti/sub 1/2/)O/sub 3/의 마이크로 유전특성을 조사하였다. x가 증가함에 따라 비유전율과 공진주파수의 온도계수는 감소하였으며, Qㆍf/sub 0/는 증가하였다. 그 결과 x=0.5인 (Ca/sub 0.5/La/sub 0.5/)(Ti/sub 0.75/Zn/sub 0.25/)O/sub 3/의 조성에서 ε/sub r/=51, Qㆍf/sub 0/=38,000 (at 7 GHz), τ/sub f/=+5ppm/℃의 유전특성이 나타났다. (Ca/sub 0.5/La/sub 0.5/)(Ti/sub 0.75/Zn/sub 0.25/) O/sub 3/조성의 소결온도를 저하시키기 위하여 Bi/sub 2/O/sub 3/를 주조성으로한 소결체를 첨가하여 소결 및 유전특성을 조사하였다. 1wt% 0.76Bi/sub 2/O/sub 3/-0.24NiO가 첨가된 경우 소결온도는 150℃ 낮아졌으며, 비유전율 (ε/sub r/), 공진주파수의 온도계수(τ/sub f), Qㆍf/sub 0/가 각각 50+5ppm/℃, 35,000인 마이크로파 유전특성이 얻어졌다. 또한 3wt%의 0.76Bi/sub 2/O/sub 3/-0.24NiO가 첨가된 경우 소결온도는 200℃ 저하되었고, 비유전율 (ε/sub r/)과 공진주파수의 온도계수 (τ/sub f)는 변하기 않았으나, Qㆍf/sub 0/값이 38,000에서 25,000으로 저하되었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.105.1-105.1
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• 2012

고온가압소결으로 제조된 SiCf/SiC 복합체는 부식과 침식에 강하고 우수한 열적 성질과 고온에서의 높은 기계적 강도를 유지하는 장점을 가진 복합체다. 복합체의 파괴인성은 섬유와 기지 사이에 존재하는 열분해탄소 (PyC) 계면층에 의해 큰 영향을 받는데, 고온가압소결중 첨가되는 소결조제 ($Y_2O_3$, MgO, $Al_2O_3$)와 반응하여 계면이 손상되어 복합체의 기계적 특성치가 낮아지는 결과를 보였다. 본 연구에서는 계면의 손상을 보호하고자 PyC 계면상 위에 SiC 층을 증착하였는데 계면층과 SiC 층의 증착은 화학기상 증착법(CVD)을, 기지채움 공정은 전기영동법(EPD)과 고온가압소결방법(Hot Pressing)을 이용하여 복합체를 제조하였다. Tyranno-SA 섬유에 소스가스인 메탄을 열분해 하여 200nm 두께로 PyC 계면상을 증착하고, 두께를 달리하여 보호층으로써의 SiC 층을 single 과 double layer로 증착하였다. SiC 나노분말과 소결 첨가제인 $Y_2O_3$, $Al_2O_3$, MgO를 첨가한 슬러리를 전기영동법(EPD)을 이용하여 섬유내부에 슬러리를 함침시켰고, 이러한 프리폼을 $1750^{\circ}C$/20MPa의 조건으로 고온 가압소결 하여 $SiC_f$/SiC 복합체를 제조하였다. 이렇게 single layer와 double layer로 제조된 $SiC_f$/SiC 복합체에 대해 밀도와 미세구조를 관찰하였고, 기계적 특성을 비교하여 보호층으로써의 SiC 증착효과를 고찰하고자 하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2009.10a
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• pp.255-267
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• 2009

PDP용 형광체는 소성 후 입자간 결합부족으로 인한 탈락현상 및 셀 결함 불량과 Red, Green, Blue 간 유전율 불일치로 인한 방전불량 현상 등의 문제점을 안고 있다. PDP용 형광체의 소성 후 입자간의 결합력을 증진시키기 위하여 frit을 조제로 첨가하였고, 이에 따른 기계적, 전기적, 광학적 특성의 변화를 조사하였다. 사용된 frit은 자체 소결시 무색의 투명하고 ZnO-$B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3$계 비정질 세라믹 재료이며, 연화점은 $499.78^{\circ}C$이다. 형광체 중량의 3${\sim}$20wt% 범위에서 frit의 첨가량 변화에 따른 영향을 조사하였다. Frit의 첨가량이 증가할수록 경도가 증진 되었고, 5wt% 미만 함유될 경우 Red, Green, Blue 형광체 모두 유전율 조절 효과가 미약하였다. Red 형광체는 frit함량이 3wt% 이상 함유되면 휘도가 90% 미만으로 감소하였고, Green과 Blue는 frit 함량이 10wt%이상 함유되면 확연하게 휘도가 감소 하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.26 no.2
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• pp.228-234
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• 1989

Pressureless-sintering of SiC with additions of yttria and alumina was studied. SiC could be densified to about 97% of its theoretical density at 185$0^{\circ}C$ which is about 20$0^{\circ}C$ below the normal sintering temperature of SiC with boron and carbon. Yttria and alumina formed intergranular liquid phases at the sintering temperature and promoted densification by the liquid phase sintering mechanism. The microstructure of sintered specimens was equiaxed and the liquid phase appeared to wet and dissolve SiC grains. The fracture toughness was measured by indentation method and found to be 5.3MPa.m1/2. Processing flaws near the surface of specimens appeared to be the major fracture origin during 3-point bending tests.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.350-351
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• 2005

In this study, in order to develop the low temperature sintering multilayer piezoelectric transformer, PMW-PMN-PZT system ceramics were manufactured with the addition of sintering aids, and their dielectric and piezoelectric characteristics were investigated. At the composition ceramics sintered at $900^{\circ}C$, dielectric constant(${\varepsilon}r$), electromechanical coupling factor(kp) and mechanical quality factor(Qm) showed the optimal value of 1043, 0.44 and 793, respectively, for multilayer piezoelectric transformer application.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.4
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• pp.421-427
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• 1996

초미립 SiC 분말을 2차상으로 Si3N4에 첨가하여 SiC/Si3N4 나노 복합체를 핫프레스법과 가스압소결고 제조하였다. 2차상으로 첨가한 SiC의 입자 크기가 $\beta$-Si3N4 나노 복합체를 제조할 수 있었다. 사온에서 80$0^{\circ}C$까지는 강도의 100$0^{\circ}C$이상에서는 강도는 급격한 감소를 보였으며 이는 소결조제로 첨가한 AI2O3, Y2O3와 SiO2가 $\beta$-Si3N4의 입계에 유리상을 형성하였기 때문에 해석된다.