• Title/Summary/Keyword: 저온소결법

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Constrained Sintering법에 의한 $Al_2O_3$/LTCC/$Al_2O_3$ 무수축 기판의 수축율 제어

  • Jo, Jeong-Hwan;Yeo, Dong-Hun;Sin, Hyo-Sun;Hong, Yeon-U;Kim, Jong-Hui;Nam, San
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.39-39
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    • 2008
  • 이동통신 시스템의 소형화, 다기능화 추세에 따라 이동통신 부품들의 모듈화, 고집적화 추세로 급진전되고 있어, 고집적 세라믹 기판 모듈 제작을 위한 핵심공정 기술인 그린시트의 층간 정밀도 및 소성후 수축율 제어의 중요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 일축가압 이용한 PAS(Pressure Assisted Sintering) 법과 Al2O3를 희생층으로 이용한 Constrained Sintering법을 혼합하여 저온 동시소성 세라믹 기판의 x-y 축 수축율을 zero로 제어하고자하였다. $Al_2O_3$/LTCC/$Al_2O_3$인 샌드위치 구조로 세라믹 시트를 적층하여 Load 값과, LTCC 두께에 따른 x-y축, z축 소성 수축율 및 Edge Curvature의 Radius와 warpage 현상을 관찰하고, 이때 미세구조 및 밀도를 측정하였다. 그 결과 symmetic한 구조일 때 소성온도 $900^{\circ}C$에서 $Al_2O_3$ 두께가 $30{\mu}m$ 이상일 때 LTCC의 글라스가 $Al_2O_3$에 Infiltration 되는 두께는 $30{\mu}m$를 나타내었다. 또한 $Al_2O_3$ 두께 $500{\mu}m$, LTCC 두께 $2,000{\mu}m$, Load값이 800g/$cm^2$ 일 때 x-y 축 수축율<1%, z축 수축율 40%, 소결밀도는 2.99g/$cm^3$로 우수한 무수축 기판 특성을 나타내었다.

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The effects of the microstructure of the feed rod of $SrTiO_{3}$ on the melting stability ($SrTiO_{3}$ 원료봉의 미세구조가 용융대 안정에 미치는 영향)

  • Cho, Hyun;Shim, Kwang-Bo;Auh, Keun-Ho
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.247-253
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    • 1996
  • Microscopic analysis has been performed in order to investigate effects of the microstructure of the starting feed rods on the morphology of the S-L interface and the stability of the molten zone during single crystal growth of $SrTiO_{3}$ using a floating zone method. Undoped and $Fe_{2}O_{3}$ doped $SrTiO_{3}$ doped $SrTiO_{3}$ specimens, sintered at the different temperatures have been used. In the case of the feed rods sintered at the lower temperature($1400^{\circ}C$), the poor densification made the stability of the molten zone difficult to maintain. The feed rods sintered at the higher temperature ($1600^{\circ}C$) exhibited the higher density but their molten zone was difficult to maintain due to the presence of the abnormally grown grains. It is concluded that the uniform grain size distribution of the feed rod is the critical factor to maintain the stable molten zone and therefore to give optimum growth condition during FZ single crystal growth.

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Dispersion of ZrO2 by Coprecipitation in Al2O3/ZrO2Ceramics (Al2O3/ZrO2요업체에서 공침에 의한 ZrO2입자의 분산)

  • Cho, Myung-Je;Choi, Jung-Lim;Park, Jung-Kwon;Hwang, Kyu-Hong;Lee, Jong-Kook
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.7
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    • pp.704-709
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    • 2002
  • To improve the mechanical properties of $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$composites, the homogeneous dispersion of ultra low size ZrO$_2$ particles in $Al_2$O$_3$ceramics have been controlled by coprecipitation method. In case of mechanical mixing of ZrO$_2$ powders with $Al_2$O$_3$, homogeneous dispersion and controlling the ZrO$_2$ size were relatively difficult due to high sintering temperature. So nanosized Zr hydroxide was coprecipitated from ZrOCl$_2$/Y(NO$_3$)$_3$ solution with commercial sub-micron sized $\alpha$-alumina (Sumitomo : AES-11(0.4 ${\mu}{\textrm}{m}$)) and high purity ultra low sized $\alpha$-alumina (Taimei Chemical (0.22 ${\mu}{\textrm}{m}$)) for low temperature sintering. By this partial coprecipitation method, relatively low sized ZrO$_2$ dispersion in $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ composites was achieved at 150$0^{\circ}C$-1$600^{\circ}C$ of sintering temperature range and their mechanical properties were measured.

Fabrication of high purified zirconium dioxide (ZrO2) and stabilized zirconia (TZP: tetragonal zirconia polycrystal) powders (고순도 산화지르코늄(ZrO2) 및 안정화 지르코니아 (TZP: tetragonal zirconia polycrystal) 분말제조)

  • 최의석
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1996.06b
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    • pp.55-85
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    • 1996
  • 지르코니아 분말은 ZrO2 결정상이 온도변화에 따라 부피변화를 수반하는 상전이변태를 나타낸다. 단사정 ZrO2가 110$0^{\circ}C$에서는 정방정으로, 2$700^{\circ}C$ 내외에서는 입방정으로 결정구조가 가역적으로 변한다. 이 ZrO2에 금속산화물을 고용시키면 형석 (CaF2:Florite)형의 입방정 결정구조가 실온에서도 안정하게 존재하게 된다. 안정화제 산화물은 caO, MgO등 2가 산화물외에 3가 또는 4가의 금속산화물로서 Sc2O3, Y2O3, Sm2O3, Nd2O3, Gd2O3, Y2O3, CeO2 등이며 이들은 금속이온의 원자가가 변하기 쉬운 희토류 산화물이다. 안정화 지르코니아는 형석형 결정구조이며 결정화학적으로 보면 금속양이온이 산소이온에 대해서 정육면체형의 8배위를 하고 있다. 이때 이온반경비(양이온/음이온)에 따라 Zr+4자리와 O-2자리의 격자위치와 모양이 형성되므로 비틀어진 정육면체구조이건 이상적인 정육면체 형석구조를 이룬다. 이는 지르코니아의 결정상의 2상-3상인 부분안정화 지르코니아다결정체(PSZ : partially stabilized zirconia)이거나 단일상-2상인 정방정 지르코니아다결정체(TZP : tetragonal zirconia polycrystal)의 결정구조를 가지는데 기인한다. PSZ는 주로 MgO, CaO를 안정화제로 고용시켜 입방정 영역에서 소결하고 이를 다시 입방정과 정방정의 상 영역에서 열처리하여 입방정 입자내부에 정방정을 석출 형성시킨 것이며 TZP는 Y2O3 및 CeO2를 고용시켜 PSZ와 다르게 일반적인 상압소결한 정방정 결정상의 미립자이다. 산화지르코늄 분말은 지르콘사에서 열분해시킨 지르코늄소결.융해괴(caustic fusion clinker)를 산처리하여얻어진 지르코늄산용액(zirconyl acid solution : cloride, sulfide, nitride 등)으로부터 제조된다. 고순도 산화지르코늄은 용액 결정석출법에 의해 ZrOCl2.8H2O, 5ZrO2.3SO3.15H2O, ZrO(NO3)2.xH2O 등의 지르코늄 수화물만을 재결정화시킨 것으로부터 얻을 수 있으며 이 지르코늄염 수용액으로부터 입자미세구조를 효과적으로 제어하여 산화지르코늄 및 안정화 지르코니아 분말제조가 가능하다. 안정화 지르코니아 분말은 ZrO2와 안정화산화물의 고용을위하여 가열처리를 필요로 하며 일정온도에서 최적상태로 숙성하므로서 2가지 상(phase) 이상의 고용체를 가지게 된다. 안정화 지르코니아 분말은 고용처리온도를 낮추고 효과적으로 생성시키기 위해서는 지르코늄 및 안정화제염을 혼합하고 습식 직접합성하여 저온에서 고용체의 합해진상 영역을 생성시키는 것이다. 이는 지르코니아 원료분말의 미세구조를 제어하므로서 가능하며 이때 화학성분조성과 크기형태가 균일하게 분포된 입자분말을 얻을 수 있다.

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Microstructural and Piezoelectric Characteristics of PMN-PNN-PZT Ceramics Manufactured by High Energy Milling (고에너지밀링에 의해 제작된 PMN-PNN-PZT 세라믹스의 미세구조 및 압전 특성)

  • 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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    • 2008.06a
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    • pp.344-344
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    • 2008
  • 최근 들어, 압전 세라믹스 제조기술의 급속한 발전으로 기계, 전자뿐만 아니라 휴대용 전자기기의 초소형 적층형 압전모터 및 압전변압기 같은 고품질 압전소자의 개발에 있어 특히 소자의 소형화에 따라 나노크기의 분말제조가 연구의 주류를 이루고 있다. 현재 이러한 나노크기의 세라믹스 제조에 사용되는 방법으로는 화학적 공침법, 졸겔법, 수열반응, 그리고 고에너지 볼밀법등이 보고되고 있다. 볼밀링 공정은 세라믹제조 시 필수 불가결한 공정이나 일반적으로 미세화에 그 한계가 있어 $1{\mu}m$이하의 입자크기를 가지는 분말은 제조가 곤란한 것으로 인식되어 왔다. 그러나 고에너지 볼밀을 이용한 볼밀링은 원료의 변형, 파괴 등과 같은 원료의 물리적 변화 뿐만 아니라 원료를 구성하는 원자/분자 구조에 영향을 미쳐 원료의 화학적 특성의 변화를 유발한다. 이러한 화학적 특성의 변화는 이종 원료간의 화학 반응성을 향상시켜 밀링 중에 새로운 화학종의 생성을 유발하게 되는데 이러한 현상을 mechanochemical 효과라 한다. 이러한 mechanochemical 효과는 나노 분말 입자의 제조뿐만 아니라, 분자설계, 재료합성, 자원처리 및 리사이클링 등에도 그 적용이 시도되고 있다. 이러한 mechanochemical 효과를 이용하여 분말을 미세화 함으로써 저온 소결과 재료특성 향상을 기대해 볼 수 있다. 따라서, 이번 연구에서는 우수한 압전 특성을 가진 PMN-PNN-PZT조성을 가지고 시편을 제작하였으며, 고에너지 볼밀시간에 따라 그 압전 및 유전특성을 조사하였다.

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Effect of Water Addition on Activity of Gold Catalysts Supported on Metal Oxide at Low Temperature CO Oxidation (일산화탄소 저온 산화에서 금속산화물에 담지된 금촉매의 활성에 미치는 수분첨가의 영향)

  • Ahn, Ho-Geun;Kim, Ki-Joong;Chung, Min-Chul
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.49 no.6
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    • pp.720-725
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    • 2011
  • Gold catalysts supported on metal-oxides were prepared by co-precipitation using the various metal nitrates and chloroauric acid as precursors, and effect of water addition on the catalytic activity in CO oxidation was investigated. Among the various supported gold catalysts, Au/$Co_{3}O_{4}$ and Au/ZnO catalysts showed the excellent activity for CO oxidation. Water in the reactant gas had a negative effect on the oxidation activity over Au/$Co_{3}O_{4}$ catalysts and a positive effect on that over Au/ZnO, which means the activity depends strongly on the nature of support. It was also confirmed that no significant change in the particle size of gold was observed after reaction both in dry and wet conditions. This fact suggested that the deactivated catalyst due to a carbonate species could be regenerated by water addition in the reactant gas.

Electrical and Mechanical Properties of Inkjet-Printed Ag films (잉크젯 인쇄 Ag 배선의 전기적, 기계적 특성에 관한 연구)

  • Kim, In-Young;Song, Young-Ah;Jung, Jea-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.550-550
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    • 2007
  • Inkjet printed silver films were fabricated using nano particles with the size of ~ 20 nm. We can obtain very good conducting silver films with the resistivity of $7.3\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ even though they were sintered at the very low temperature of $200^{\circ}C$. The electrical and mechanical properties of inkjet printed silver lines were measured with the sintering time and analyzed with the micro-structural development. The measured resistivity of inkjet printed Ag films were $57.4\;{\sim}\;7.3\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$. And their hardness and Young's modulus were 0.98 ~ 1.72 GPa and 32 ~ 71 GPa, respectively.

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The Characterizations of Tape Casting for Low Temperature Sintered Microwave Ceramics Composite (저온소성 마이크로파 유전체 세라믹스 복합체의 Tape Casting특성)

  • Lee, Woo-Suk;Kim, Chang-Hwan;Ha, Mun-Su;Jeong, Soon-Jong;Song, Jae-Sung;Ryu, Bong-Ki
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.42 no.2 s.273
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    • pp.132-139
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    • 2005
  • Sintering behavior of $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$ with a Pb-based glassceramics frit were investigated in order to understand an effect of glassceramics as a low temperature sintering agent on dielectric ceramics. A green sheet form was fabricated through tape casting method with the glassceramic fut added $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_2$. The dispersion properties, rheological properties and final density of dielectric composit slurry as a function of amount and composition of organic additives was examined. The dispersants' addition was effective in controlling dispersion of the ceramics in solution. The addition of excessive dispersant showed adverse effect on dispersion. The prepared slurries, containing ceramic : powders, glass-ceramics and various kinds of organic viechles, exhibited typical shear thinning behavior. The best properties of tape casting appeared powder to solvent ratio 65 : 35 and amount of the binder 6 wt$\%$ and plasticizer 3 wt$\%$. The viscosity of the slurry was 677 cps and green/sintered density in the tape was $3.3 g/cm^3,\;5.56 g/cm^3$ respectively.

Effect of Residual Chloride Ion on Thermal Decomposition Behaviour os Stannic Acid and Physical Properties of $SnO_2$ Powder Fabricated for Gas Sensor (가스센서용 $SnO_2$분말 제조시 잔류 염소이온이 Sn수화물의 열분해거동 및 분말물성에 미치는 영향)

  • Song, Guk-Hyeon;Choe, Byeong-U;Park, Jae-Hwan;Park, Sun-Ja
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.8
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    • pp.934-944
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    • 1994
  • Effects of residual chloride on thermal decomposition behaviour of a-stannic acid and physical properties of $SnO_{2}$ powder were observed. The powder was fabricated by hydroxide method; $\alpha$-stannic acid was precipitated by mixing acqueous solutions of $SnCl_{4}$ and $NH_{4}$OH . The precipitate was washed with $NH_{4}NO_{3}$ solution while washing was controlled to be of three grades to modify its residual chloride content. The precipitate was dried at $1100^{\circ}C$ ~ 24h and calcined in air at $500^{\circ}C$ ~ $1100^{\circ}C$ for one hour. Thermal decomposition behaviour of $\alpha$-stannic acid was examined by a DT-TGA and a FTIR. Chemical composition and physical properties of $SnO_{2}$ powder were observed by an AES, a BET and a TEM, respectively. With a reduction in chloride content, the relative crystallite size of $SnO_{2}$ powder slightly increased by a low-temperature-calcining. However, at a high calcining temperature(T), the reverse relation occured. It was suggested that chloride ion replaces part of lattice oxygen site of a-stannic acid. Also, chloride ion on the site was suggested to retard de-hydration as well as crystalization at a low T while to promote crystal growth of $SnO_{2}$ by forming oxygen vacancy at a high T.

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Synthesis of La0.7Sr0.3Mn1-xIrxO3 thin-films in search of superconductivity

  • Byeongjun Seok;Youngdo Kim;Donghan Kim;Jongho Park;Changyoung Kim
    • Progress in Superconductivity and Cryogenics
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    • v.25 no.2
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    • pp.10-13
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    • 2023
  • High-TC superconductivity (HTSC) has been the central issue in the field of condensed matter physics for decades. An essential part of the research on superconductivity is finding new exotic superconductors. It was recently suggested that Ir-substituted La0.7Sr0.3MnO3 (LSMIO) is a new high-TC superconductor. However, systematic studies to experimentally verify the superconductivity have not been done. Here, we report the growth processes of LSMIO thin films and their electrical transport properties. We observed a clear negative correlation between the intensity of the laser utilized for film deposition and the Curie temperature of the deposited film. We attributed this effect to the suppression of Sr concentration in the LSMIO films as the laser intensity increased. However, our LSMIO films show conventional ferromagnetism instead of HTSC. To realize the HTSC in LSMIO systems, further exploration of diverse compositions of LSMIO compounds is essential.