• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.15 no.5
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• pp.282-286
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• 2005

Ni-Cu-Zn ferrites were prepared by the co-precipitation and ferrite microwave absorbers on low temperature sintering were investigated in this work. The properties of its microwave absorbing and physical were analyzed into variations of Ni addition, calcination temperature, sintering temperature. From the analysis of X-ray diffraction patterns, we can see that all the particles have only a single phase spinel structure. In addition, the powders particle size distribution obtained the nano size. By increasing the Ni additive, the permeability of the powders was decreased and the loss factor increased at sintering temperature $1100^{\circ}C$. Also, we considered that it can used high frequency rage. We found that the $(Ni_{0.7}Cu_{0.2}Zn_{0.1}O)_{1.02}(Fe_{2}O_3)_{0.98}$ appeared microwave absorbing properties better than other composition.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.13 no.4
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• pp.162-167
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• 2003

In order to evaluate the properties of the sintered zirconia for optical ferrule, specimens were prepared at 1350, 1400 and $1450^{\circ}C$ using starting materials supplied by A, B and C providers. Crystallinity, microstructure and mechanical strength were tested as a function of sintering temperature. Crystallinity of the sintered specimens was determined by X-ray diffraction analysis. A field emission-scanning electron microscope was used for studying the microstructure after sintering. Bending strength and Vickers' hardness were also examined by universial tester and Vickers' hardness tester, respectively. The specimen B sintered at $1350^{\circ}C$ was favorable because of its high tetragonality and good mechanical strength for practical usage.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.3 no.2
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• pp.27-38
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• 1996

Lithium fluorhectorite 결정상을 함유한 glass ceramics 분말의 형성과 제조된 glass ceramics 분말을 이용한 저온 소결기판의 특성평가를 하였다. Li2O-MgO-MgF2-SiO2 계 유 리로 핵형성 및 결정 성장을 실시하여 lithium fluorhectorite 결정상을 지닌 glass ceramics 를 제조하였다. 유리시편의 핵형성 온도는 46$0^{\circ}C$였고 결정성장온도는 600, 640, 110$0^{\circ}C$에서 나타났다. $600^{\circ}C$에서의 결정상으 Li2.4LiSi4O10F2가 나타났다. Li2.4Mg8LiSi4와 Li2.8Mg0.6SiO4은 lithium fluorhectorite 결정상으로 되기 위한 중간상임을 확인할수 있었다. 64$0^{\circ}C$에서 열처리 후 110$0^{\circ}C$에서 재열처리하여 형성된 결정은 lithium fluorhectorite 와 tridymite가 최종 결정 상으로 나타났다. 이것은 수중에서 water swelling 현상에 의하여 분말화할 수 있었다, 기판 제조용 slurry를 제조하기 위해 glass ceramics 분말에 Al2O3분말을 0,25,50wt%로 혼합한것 과 glass ceramics 분말에 potashborosilica-te glass 분말을 15, 30, 45, 60 wt% 로 배합하 여 doctor blade 법으로 green sheet를 제조하였다. green sheet 는 950~150$0^{\circ}C$로소성하여 기판의 특성을 평가하였다. 겉보기 기공율은 3.06~19,14%이었고, 전기적 특성으로 유전상수 는 3~5(100KHz)를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.18-18
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• 2010

전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 또한, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환할 수 있는 압전 세라믹스는 압전 변압기 (piezoelectric transformer), 초음파 모터, 센서 등과 같은 응용분야에 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 전원장치에 있어서 현재 주요 전자제품에 사용되고 있는 권선형 변압기와 같은 전자 변환기의 대체품으로 압전 세라믹스 소재의 특성을 이용한 압전변압기의 개발과 응용연구는 국내외적으로 활발히 연구되어왔다. 압전변압기는 권선형 변압기와 비교 하였을 때 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력의 파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없으며, 불연성의 특징을 가지고 있다. 추가적으로 압전 변압기는 소형화, 슬림화, 경량화가 가능하며 90%이상의 높은 효율을 얻을 수 있다. 또한, 단판형 압전변압기의 출력한계를 개선하기 위해 높은 승압비와 고출력을 갖는 적층타입의 압전변압기가 제안되었다. 압전변압기용 조성 세라믹스는 높은 에너지 변환효율을 위해서 전기기계결합계수 ($k_p$)가 커야 하며, 발열에 의한 온도 상승을 억제하기 위하여 기계적 품질계수(Qm)가 큰 것이 바람직하다. 또한, 높은 전류를 발생하기 위해서는 유전상수가 커 압전변압기의 출력측 정전용량을 크게 하여야한다. 이러한 압전변압기의 제작 조건을 위해 우수한 압전 및 유전특성을 갖는 PZT계 세라믹스가 주로 사용 되어져 왔다. 그러나, PZT계 세라믹스의 우수한 압전 및 유전특성에도 불구하고 $1000^{\circ}C$에서 급격히 휘발하는 PbO의 성질 때문에 환경적으로나 인체의 건강문제로 인해 전세계적으로 그 사용량을 제한하고 있다. 또한 적층 압전변압기의 구조적 특성상 내부전극과 함께 소결하여야 하는데, 이때 소결온도가 높으면 값비싼 Pd합량이 높은 전극을 사용하여야 한다. Pd함량이 10%미만인 Ag/Pd 전극을 사용하기 위해서는 $950^{\circ}C$ 이하에서 저온소결이 가능한 세라믹스 제조가 필수적이라 할 수 있다. 소결온도를 낮추는 방법으로는 다른 물질들을 치환하여 소결온도를 낮추는 방법과 미세분말을 만들어 그레인사이즈를 미세화 하는 방법들이 있다. 많은 미세 분말 제조 방법 중에서 Attrition mill은 일반적인 ball mill에 비해 분말의 입도를 미세하게 할 수 있어 증가된 분말의 비표면적에 의하여 반응을 촉진시킴으로써 저온소결이 가능한 세라믹스를 만들 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소결온도가 낮으면서도 유전 및 압전특성이 우수한 조성을 사용하여 적층 압전변압기를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.344-344
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• 2007

본 연구에서는 X선 영상 검출기로의 적용을 위하여 $Gd_2O_3$:Eu 형광체 필름을 제작하여 X선에 대한 발광 특성을 분석하였다. $Gd_2O_3$:Eu는 저온 액상법을 이용하여 분말 형태로 제조한 후 Particle-in-binder (PIB)으로 필름 형태로 제작한 후, 도핑된 Europium(Eu)의 농도와 소결 온도에 따른 X선에 대한 발광 특성을 분석하였다. Photolumimescence (PL) spectrum에서 611nm에서 가장 높은 발광 효율을 나타내었으며, 입자의 크기가 줄어듦에 따라 610nm에서 새로운 peak가 형성 되었다. 또한 Eu의 농도에 따라서 발광 강도의 차이가 관찰되었는데, 5wt%의 도핑 농도에서 가장 높은 발광 효율을 나타냈으며, 도핑 농도에 매우 의존적인 결과를 나타냈다. 소결 온도에 따른 발광 특성 분석에서, $500^{\circ}C$에서 소결하였을 때는 623nm에서 강한 peak를 나타내는 단사정계상의 발광 peak는 거의 관찰되지 않았으나 소결 온도가 $700^{\circ}C$와 $900^{\circ}C$에서는 peak가 확인되었다. 이를 통해 $Gd_2O_3$ 모체가 대부분 입방 대칭 구조를 가지는 $Gd_2O_3$:Eu가 합성되었음을 확인할 수 있었다. 또한 소결 온도에 따른 발광 강도를 분석한 결과 $900^{\circ}C$에서 소결하였을 때 가장 높은 발광 강도를 나타냈다. Luminescent decay time 측정 결과에서 도핑된 Eu의 농도가 커질수록 Luminescent decay time이 짧아짐을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.12
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• pp.1187-1191
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• 2000

정방정형 지르코니아를 상온에서 안정화시키는 이트리아와, 지르코니아의 저온 열화을 억제하고 파괴강도의 증가에 기여하는 알루미나를 YAG(5Al$_2$O$_3$.3Y$_2$O$_3$) 졸의 형태로 m-ZrO$_2$와 알루미나의 혼합 slurry에 첨가하여, m-ZrO$_2$를 yttria 안정화 지르코니아로의 in situ 변환과 동시에 알루미나의 분산도를 향상시키고자 하였다. 20wt% 알루미나-지르코니아(YSZ)의 복합체 (20ATZ)를 1450$^{\circ}$~150$0^{\circ}C$에서 상압소결하여 0.5$mu extrm{m}$ 이하의 균일한 미세구조로 얻었다. 이 복합체는 정방정형 지르코니아와 $\alpha$-알루미나 상으로만 이루어지었고, 소결밀도 >99% TD이었다. 제조된 복합체의 파괴강도는 810 MPa로, 고상법으로 $Al_2$O$_3$와 3Y-ZrO$_2$분말로부터 제조된 시편의 682 MPa 보다 약 20% 향상되었고, 파괴인성은 5.52 MPa.m$^{1}$2/로 고상법으로 제조된 시편의 5.39 MPa.m$^{1}$2/과 비슷하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.04a
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• pp.33-34
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• 1992

현재 이용되는 막들은 대부분 유기계 혹은 고분자계로 열적인 안정성이 적고 내약품성이 낮다. 그래서 본 실험에서는 내열, 내약품성이 우수한 무기기와 유기기를 조합하여 복합막을 제조하려 시도하였다. 이때 유-무기 복합상의 반응은 졸-겔 법을 이용하였는데 이 졸-겔 법이란 출발물질인 금속알콕사이드를 용액상에서 가수분해하여 졸을 얻고 축합반응을 통해 겔을 형성하여 무기고분자를 제조하거나 소결하여 필름, 분말, 섬유상, 괴상 등의 다양한 형태로 산화물을 제조하는 공정이다. 이는 분자적 차원에서 혼합하여 반응하므로 산화물간의 반응보다 반응성의 입장에서 훨씬 유리하며 또한 용액상에서 저온반응 하므로 기존에는 유기-무기기를 조합하는데 존재하는 문제를 해결 할 수 있다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.30 no.5
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• pp.200-207
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• 2020

MoSi₂, (Mo_1/2W_1/2)Si₂, and WSi₂ powders were synthesized by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) method. The synthesized powders were heat-treated at 500, 1,000, 1,200, 1,300, 1,400, 1,500 and 1,600℃ in ambient atmosphere. Oxidation of Mo-W silicide powder was found at low temperature of 500℃. XRD structure analysis and DTA/TG data showed that MoO₃ was formed with 500℃ heat treatment for 1 hour, and that it was α-cristobalite phase that was formed with 1200℃ heat treatment, not α-quartz phase which is commonly found and stable at room temperature. Existence of W accelerated decomposition at both low and high temperature. Fully sintered MoSi₂ and (Mo_1/2W_1/2)Si₂ specimen did not show decomposition or weight loss by oxidation, with 1 hour heat treatment at either low or high temperature. Notably, it was difficult to sinter WSi₂ because of oxidation reaction at low temperature.

• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.