• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.10
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• pp.921-927
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• 2001

An effect of ultrasonic irradiation for the extraction and synthesis of alumina from kaolin was investigated by comparing ultrasonic irradiation method and conventional method with the same factors as reaction time, reaction temperature, and acid concentration. The ultrasonic irradiation method accelerated alumina extraction in comparison to conventional method at $60{\sim}80^{\circ}C$ for $1{\sim}6\;h$ in $1{\sim}5\;M$ ${H_2}{SO_4}$. The characteristics of precipitates and calcined samples, synthesized under the ultrasonic irradiation method and the conventional method, were determined by the means of DTA/TG, XRD, SEM, PSA, BET, etc. Especially, the calcined sample synthesized under the ultrasonic irradiation method had smaller particle size and larger surface area than that synthesized under the conventional method.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.412-417
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• 2001

본 연구는 습식법으로 수산화 알루미늄과 티타니아를 출발물질로 하여 $Al_2$O$_3$-TiO$_2$복합분체를 제조하였으며, 2 mol의 Al(OH)$_3$분말에 대하여 TiO$_2$분말량을 1, 3, 5, 7, 9, 11 wt%로 첨가하여 $Al_2$O$_3$-TiO$_2$복합분체의 특성을 조사하였다. 제조된 $Al_2$O$_3$-TiO$_2$계 복합분체는 $700^{\circ}C$~140$0^{\circ}C$까지 하소하여 XRD 분석을 한 결과 100$0^{\circ}C$까지는 TiO$_2$(rutile)상과 η-Al$_2$O$_3$상이 공존하다가 110$0^{\circ}C$부터 130$0^{\circ}C$까지는 η-Al$_2$O$_3$에서 $\alpha$-Al$_2$O$_3$로의 상전이가 일어나서 $\alpha$-Al$_2$O$_3$상과 TiO$_2$(rutile)상이 나타났으며 하소온도 140$0^{\circ}C$, TiO$_2$첨가량이 5 wt%일 때부터 $Al_2$TiO$_{5}$가 생성되기 시작하였다. TiO$_2$첨가량에 따른 비표면적값은 첨가량이 7 wt%까지는 감소하였으나 그 이상 첨가시 증가하였다. 입도분석 결과 평균입경은 15.74~23.21$mu extrm{m}$로서 TiO$_2$첨가량이 3 wt%일 때 가장 작은 값을 가졌으며 TiO$_2$첨가량은 5 wt% 이상부터 점차 감소하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.260-260
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• 2007

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 성질에 따라서 조성의 변동이 생겨 재현성이 어려우며 이를 방지하기 위하여 과잉 PbO를 첨가시키기 때문에 PbO휘발로 인한 강한 독성이 인체에 유해하다. 최근에는 Pb의 환경문제가 대두됨에 따라 이를 대체할 다른 물질의 개발이 활발하게 연구되고 있다. 대표적인 비납계 강유전 세라믹스인 $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$ ($d_{33}$ = 120 pC/N, Kp = 39%, Qm = 210, 이하 NKN라 표기) 조성은 $KNbO_3,\;NaNbO_3$ 상태도에 따라 순수한 NKN 세라믹스는 $1140^{\circ}C$에서 안정상을 가지나, 높은 온도로 인하여$Na_2O$와 $K_2O$가 쉽게 휘발됨에 따라 화학량 비의 변화가 생겨 이차 상을 형성하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 $LiNbO_3$의 새로운 고용체를 추가시켜 기본 NKN조성에 압전성 및 고온에서의 상안정성을 향상시키고자 하였다. 최적 조성을 설계하기 위하여 (1-x)$(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-xLiNbO_3$, x=(0,0.02,0.04,0.06,0.08)의 범위에서 조성을 변화시키면서 실험하였다. 시편 제작은 일반적인 세라믹스 소결 공정을 적용하였는데, $850^{\circ}C$에서 5시간 하소 후 $1080^{\circ}C$에서 2시간 소결하였다. 하소 및 소결 후에는 XRD분석을 통해 perovskite구조를 확인하였고, 미세구조 확인을 위해 주사전자현미경 (SEM)으로 관찰하였다. 압전특성을 평가하기 위해 압전 $d_{33}$-meter를 사용하였으며, impedance analyzer (HP 4194A)를 이용하여 전기적 특성을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.05a
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• pp.113-116
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• 2006

자발착화 연소반응법 (Glycine Nitrate Process)을 응용한 초음파분무열분해장치를 이용하여 이차전지의 양극재료인 Ni치환형 $LiMn_2O-4$ 분말을 합성하였고, 각각의 하소온도에 따른 분말의 특성을 평가하였다. 전구용액은 산화제로 $Mn(NO_3)_2{\cdot}6H_20$EX>, $LiNO_3$, $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_20$를 사용하였고, 자발착화 에너지를 공급하기 위한 연료로는 glycine를 사용하였다. 분말의 결정상을 확인하기 위해 X-선 회절 시험을 시행하였으며, 각각의 조성별로 ICP측정결과 여러 조성들($LiNi_xNm_{2-x}O_4\;0{\leq}x{\leq]0.5$) 중 $LiNi_{0.3}Nm_{1.7}O_4$의 분말이 비교적 우수한 특성을 나타내었지만, 전기화학적 특성 평가 결과 이론용량값에 미치지 못하는 용량값을 나타내었다. 이것은 분말 합성 시 미량의 미 반응된 유기물들이 분말 표면에 피복되어 전기적 성질을 변화시키고 있기 때문임을 확인하였다. 이러한 특성을 개선하고자 추가적으로 하소 공정을 실시하여 전지의 성능를 평가 하였다. 분말의 미세구조와 형태, 크기, 전기 화학적 특성을 관찰하여 하소 전 후의 분말을 비교하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.3
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• pp.400-405
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• 1997

Lead scandium niobate powders were prepared by a molten salt synthesis method using KCl as a flux. Variations in phase formation and particle morphology were investigated for the temperature range $700^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$. Pure $Pb(Sc_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ perovskite phase was formed at $850^{\circ}C$ after 2hrs and the average particle size of powder was below 0.5 $\mu\textrm{m}$. The results are discussed with respect to DTA, X-ray diffraction, and microstructural characterization data.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.5 no.3
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• pp.278-283
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• 1995

The potassium titanate fibres were synthesized with wet process by the addition of KOH solution to the TiOz gel produced by the reaction between element titanium particles and $H_2O_2$ solution at $50^{\circ}C$. And then they were characterized by XRD, SEM and FT - IR. It was found that potassium titanate fibres were mainly affected by KOH/TiOz mole ratio, synthesis time and aging time in this wet process employed. For $KOH/TiO_2 = 1/1$, synthesizing time 24 hrs, aging time 24 hrs and calcination temperature of TEX>$900^{\circ}C$ for 1 hr, their products were mainly found to be potassium tetratitanate which had thin and long fibres in the range of 10 ~ 20 mm. As the synthesizing time increased and the amount of KOH decreased, potassium tetratitanate was converted into potassium hexatitanate. Also, the length of their fibres became short.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.94.2-94.2
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• 2012

에너지 하베스터에 적용 가능한 $0.72Pb(Zr_{0.47}Ti_{0.53})O_3-0.28Pb((Ni_{0.55}Zn_{0.45})_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ (PPZNN) 후막세라믹의 구조적 압전 특성을 조사하였다. $850^{\circ}C$에서 하소를 마친 파우더를 72시간 볼 밀링 처리한 후, 테잎 캐스팅 공정을 이용하여 0.3mm의 두께로 PPZNN 압전 세라믹을 제조하였다. $900^{\circ}C$에서 $1200^{\circ}C$까지 다양한 온도에 소결하여 온도가 증가될수록 정방형 구조로 상전이 거동하는 모습을 보였으며, 특히 $1050^{\circ}C$에서 소결된 PPZNN후막 세라믹은 이차상이 없는 고밀도의 미세구조가 관찰되었다. $d_{33}$=440 pC/N 그리고 kp = 0.46의 우수한 압전 특성을 보였으며, 에너지 변환 성능을 나타내는 $d33{\cdot}g33$ 값은 약 $20439{\times}10^{-15}\;m^2/N$ 로 매우 우수하였다. PPZNN후막 세라믹을 유니몰프 켄틸레버 형태로 제작하여 발전 평가하였을 때 저항이 470 $k{\Omega}$에서 969 ${\mu}W$ (4930 ${\mu}W/cm^3$)로 관찰되었다. PPZNN 후막 압전 세라믹은 향후 압전에너지 하베스터 소재로 다양한 응용분야에 사용될 것으로 예상된다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.5 no.3
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• pp.329-336
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• 1992

본 논문은 이방성 Sr.페라이트의 자기특성의 개선에 관하여 연구한 것이다. 시편은 SrO.nFe$_{2}$O$_{3}$의 기본조성으로서 비화학양론적 영역인 n=5.9를 택하였다. 그리고 보자력을 증가시키기 위하여 기본첨가제로서 0.7wt% CaCO$_{3}$와 0.3% wt% SiO$_{2}$를 첨가하여 하소시킨 다음 $Na_{2}$SiO$_{3}$의 량을 변화시키면서 복합첨가하였다. 한편, 위의 시료(기본첨가제와 0.5wt% $Na_{2}$SiO$_{3}$)에 Cr$_{2}$O$_{3}$ 및 $Al_{2}$O$_{3}$를 단독 및 복합첨가한 결과, 0.5wt% $Al_{2}$O$_{3}$가 단독첨가되었을 경우, 좋은 자기특성을 나타내었다. 본 연구에서 시행한 복합첨가방식에 의한 Sr.페라이트의 자기특성의 조사를 통하여 등방성의 경우, 기본조성과 기본첨가제와 0.5wt% $Na_{2}$SiO$_{3}$와 0.5wt% $Al_{2}$O$_{3}$조성에서 (BH)$_{max}$=1.15MGOe, 그리고 이방성의 경우, (BH)$_{max}$=3.23MGOe를 얻었으며 시료를 이방성화하므로서 자기특성면에서 등방성인 경우의 2~3배의 개선효과를 얻었다. 그리고 소결온도는 1210.deg.C에서 가장 좋은 특성을 나타내었으며 큐리온도는 등방성의 경우 T$_{c}$=410~420.deg.C에서 이방성의 경우 T$_{c}$=439~445.deg.C로서 약 30.deg.C가 향상되었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.7 no.3
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• pp.7-11
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• 2000

The low-voltage driven $SrTiO_3$ceramic varistor device was fabricated from $SrTiO_3$ powders prepared by co-precipitation method with $CuO-SiO_2$additives. Compare with conventional process, this process has advantages such as the reduction of the sintering temperature of $SrTiO_3$ ceramics by 100-$150^{\circ}C$ and the simplification of processing procedure. The non-linear coefficient value ($\alpha$) of the varistor showed 8.47 when it was sintered at $1350^{\circ}C$ for 2 h with 5 wt% additives in reducing atmosphere of 5% $H_2/N_2$ mixed gas. The low-voltage driven $SrTiO_3$ceramic varistor was obtained which has a breakdown voltage as low as 7 V.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.479-484
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• 2001

고순도 알루미나 분말에 소결조제로서 MgO를 0ppm 및 500ppm 첨가하여 열분무건조기를 사용하여 준비한 과립을 80$0^{\circ}C$에서 하소를 함으로써 얻어진 과립으로 제작한 소결체의 MgO 첨가량에 따른 미세구조와 꺾임강도에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 시편두께를 50$mu extrm{m}$의 박편으로 가공하여 투광법으로 내부구조도 관찰하였다. MgO를 500ppm 첨가하여 제작한 과립을 180 MPa의 냉간정수압성형성 후 1$600^{\circ}C$에서 소결한 소결체는 상대밀도가 100%에 도달하였고 균일한 결정립성장의 치밀한 미세구조를 나타내었다. MgO를 500ppm 첨가한 시편의 4점 꺾임강도 또한 각 소결온도에서 MgO를 9ppm 첨가한 시편보다 23%-32%정도 높은 강도를 나타내었으며, 특히 소결온도 1$600^{\circ}C$에서는 꺾임강도가 501MPa 그리고 weibull 계수가 20의 고강도이면서 신뢰성이 높은 알루미나 소결체가 얻어졌다. 본 연구에서는 weibull 계수의 값이 높은 시편일수록 내부구조의 결함크기가 작고 이 작은 결함이 시편내부에 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.