• 제목/요약/키워드: 3Y-$ZrO_2$

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실험통계법을 이용한 마찰재의 고온 마찰특성에 대한 고찰 (High Temperature Fade Behavior of Brake Friction Materials at Extreme Braking Conditions)

  • 고길주;박상진;장호
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제34회 추계학술대회 개최
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    • pp.117-126
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    • 2001
  • Tribological properties of high temperature fade were investigated by changing relative amounts of ingredients in the brake friction material. Based on a simple experimental formulation containing 10 ingredients, friction materials were tested using a pad-on-disk type friction tester. Twenty-five friction material specimens with different relative amounts of the ingredients were manufactured according to the constrained mixture design .The difference ($\Delta$${\mu}$=${\mu}$$\sub$max/. -${\mu}$$\sub$min/. ) of friction coefficients was measured to represent the high temperature fade. Results from elevated temperature tests showed that five ingredients including cashew, graphite, Sb$_2$S$_3$, ZrSiO$_4$, and Cu fibers played important roles on $\Delta$${\mu}$. In order to find relative importance on fade phenomena among these ingredients, ANOVA(analysis of variance) was performed in this investigation. Thirty-two friction material specimens by changing ${\pm}$50vol.% of these five ingredients were tested to examine the relative importance. Results showed that cashew, graphite '||'&'||' Sb$_2$S$_3$, and cashew '||'&'||' graphite aggravated the fade behavior and Cu fibers improved on fade resistance.

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Sol-gel법으로 제조된 강유전성 PZT박막의 건조온도 및 열처리에 따른 전기적 특성 평가 (Electrical Properties of Sol-Gel Drived Ferroelectric PZT Thin Films dependent on Dry Temperature and Heat Treatment)

  • 배민호;임민수;김명녕;김동규;임기조;김현후
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.665-668
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    • 1999
  • Thin films of Pb(Zr,Ti)O$_3$ were fabricated by means of the sol-gel spin-coating method and the multi-coating of eight coating numbers. The thin films were dried on the temperature range of 250 ~ 400($^{\circ}C$), whenever the specimens were dried after each coating Processing. The fabricated ferroelectric thin films of lead zirconate titanate(PZT) were treated with the rapid thermal annealing(RTA) at 650($^{\circ}C$),or 3(min), and direct insertion thermal annealing(DITA) at 650($^{\circ}C$), for 30(min). The measured properties of dielectric thin films were following: The good results of dielectric properties were shown by the RTA specimen. The saturation polarization(Ps), remanent polarization(Pr), coercive field (Ec), dielectric constant and dielectric loss factor of the RTA specimen were estimated to be about 27.1[ $\mu$ C/$\textrm{cm}^2$], 13.7[ $\mu$ C/$\textrm{cm}^2$], 55.6(kV/cm), 786 and 6.4(%) respectively.

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Mid-loop 운전중 RHR 기능 상실사고시 최대압력 및 보조급수 공급 여유시간 분석

  • 김원석;정영종;장원표
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.473-480
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    • 1996
  • 영광 3/4호기 mid-loop 운전중 잔열제거(RHR) 기능 상실사고시 열수력적 현상을 최적 전산코드인 CATHARE2를 이용하여 해석하였다. 이러한 사고시 열수력적 현상은 일,이차측 냉각재 방출유로와 계통내 비응축성 가스의 거동에 의해 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 2개의 경우를 모의하였는데, 하나는 계통내 방출유로가 있는 경우이며 다른 하나는 방출유로가 없는 경우를 계산하였다. 이 때 사용된 가정은 다음과 같다. (가) 계통은 부분충수 운전 상태로 상부에 비응축성 가스나 증기로 가득 차 있다. (나) 증기발생기는 1대만이 이용 가능하고 이차측은 습식보관 상태이며, 보조급수는 공급되지 않고 이차측 압력은 대기압 상태이다 (다) 사고는 원자로 정지후 2일후 발생한다. 이와같은 조건하에서 사고시 계통 최대압력은 방출유로가 있는 경우 사고후 6,000 초에 0.27 MPa이며, 방출유로를 통한 유량은 총 2.4 kg/s이다. 이 방출유량을 외삽하여 계통수위가 고온관 바닦까지 도달하는데 걸린 시간은 사고후 약 5.67시간이다. 증기발생기 U-튜브를 통한 열전달에 의해 이차측 증기 발생으로 이차측 수위가 하락하면 증기발생기 reflux cooling은 제한을 받을 수 있다. 이 경우 이차측 수위가 U-튜브의 active 영역 상부까지 도달하는데 걸리는 시간은 사고후 약 10시간으로 계산되었다. 그러므로 이 경우 보조급수 공급 여유시간보다 노심 노출시간이 더 빨리 도달하여 노심을 손상시킨다. 사고시 수위지시계는 계통감압에 큰 영향을 주지 못하기 때문에 가능한 빨리 닫아 계통 inventory를 유지하는 것이 이차측 보조급수공급보다 우선한다.합한 설계방안으로 분석되었다.크다는 단점이 있다.TEX>$_2$O$_3$ 흡착제 제조시 TiO$_2$ 함량에 따른 Co$^{2+}$ 흡착량과 25$0^{\circ}C$의 고온에서 ZrO$_2$$Al_2$O$_3$의 표면에 생성된 코발트 화합물을 XPS와 EPMA로 부터 확인하였다.인을 명시적으로 설명할 수 있다. 둘째, 오류의 시발점을 정확히 포착하여 동기가 분명한 수정대책을 강구할 수 있다. 셋째, 음운 과 정의 분석 모델은 새로운 언어 학습시에 관련된 언어 상호간의 구조적 마찰을 설명해 줄 수 있다. 넷째, 불규칙적이며 종잡기 힘들고 단편적인 것으로만 보이던 중간언어도 일정한 체계 속에서 변화한다는 사실을 알 수 있다. 다섯째, 종전의 오류 분석에서는 지나치게 모국어의 영향만 강조하고 다른 요인들에 대해서는 다분히 추상적인 언급으로 끝났지만 이 분석을 통 해서 배경어, 목표어, 특히 중간규칙의 역할이 괄목할 만한 것임을 가시적으로 관찰할 수 있 다. 이와 같은 오류분석 방법은 학습자의 모국어 및 관련 외국어의 음운규칙만 알면 어느 학습대상 외국어에라도 적용할 수 있는 보편성을 지니는 것으로 사료된다.없다. 그렇다면 겹의문사를 [-wh]의리를 지 닌 의문사의 병렬로 분석할 수 없다. 예를 들어 누구누구를 [주구-이-ν가] [누구누구-이- ν가]로부터 생성되었다고 볼 수 없다. 그러므로 [-wh] 겹의문사는 복수 의미를 지닐 수 없 다. 그러면 단수 의미는 어떻게 생성되는가\

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수열합성 공정을 이용한 금속 다공체의 나노 산화물 형성 (Formation of Nano-oxides on Porous Metallic Glass Compacts using Hydrothermal Synthesis)

  • 박혜진;김영석;홍성환;김정태;조재영;이원희;김기범
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.229-233
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    • 2015
  • Porous metallic glass compact (PMGC) are developed by electro-discharge sintering (EDS) process of gas atomized $Zr_{41.2}Ti_{13.8}Cu_{12.5}Ni_{10}Be_{22.5}$ metallic glass powder under of 0.2 kJ generated by a $450{\mu}F$ capacitor being charged to 0.94 kV. Functional iron-oxides are formed and growth on the surface of PMGCs via hydrothermal synthesis. It is carried out at $150^{\circ}C$ for 48hr with distilled water of 100 mL containing Fe ions of 0.18 g/L. Consequently, two types of iron oxides with different morphology which are disc-shaped $Fe_2O_3$ and needle-shaped $Fe_3O_4$ are successfully formed on the surface of the PMGCs. This finding suggests that PMGC witih hydrothermal technique can be attractive for the practical technology as a new area of structural and functional materials. And they provide a promising road map for using the metallic glasses as a potential functional application.

$HfO_2/Si$시스템의 계면산화막 및 고유전박막의 특성연구 (Properties of the interfacial oxide and high-k dielectrics in $HfO_2/Si$ system)

  • 남서은;남석우;유정호;고대홍
    • 한국결정학회:학술대회논문집
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    • 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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    • pp.45-47
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    • 2002
  • 반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 MOSFET 구조의 게이트 절연막으로 사용되고 있는 SiO₂ 박막의 두께를 감소시키려는 노력이 이루어지고 있다. 0.1㎛ 이하의 소자를 위해서는 15Å 이하의 두께를 갖는 SiO₂가 요구된다. 하지만 두께감소는 절연체의 두께와 지수적인 관계가 있는 누설전류를 증가시킨다[1-3]. 따라서 같은 게이트 개패시턴스를 유지하면서 누설전류를 감소시키기 위해서는 높은 유전상수를 갖는 두꺼운 박막이 요구되는 것이다. 그러므로 약 25정도의 높은 유전상수를 갖고 5.2~7.8 eV 정도의 비교적 높은 bandgap을 갖으며, 실리콘과 열역학적으로 안정한 물질로 알려진 HfO2[4-5]가 최근 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 HfO₂ 박막을 실제 소자에 적용하기 위하여 전극 및 열처리에 따른 HfO₂ 박막의 미세구조 및 전기적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해, HfO₂ 박막을 reactive DC magnetron sputtering 방법으로 증착하고, XRD, TEM, XPS를 사용하여 ZrO₂ 박막의 미세구조를 관찰하였으며, MOS 캐패시터 구조의 C-V 및 I-V 특성을 측정하여 HfO₂ 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. HfO₂ 타겟을 스퍼터링하면 Ar 스퍼터링에 의해 에너지를 가진 산소가 기판에 스퍼터링되어 Si 기판과 반응하기 때문에 HfO₂ 박막 형성과 더불어 Si 기판이 산화된다[6]. 그래서 HfO₂같은 금속 산화물 타겟 대신에 순수 금속인 Hf 타겟을 사용하고 반응성 기체로 O₂를 유입시켜 타겟이나 시편위에서 high-k 산화물을 만들면 SiO/sub X/ 계면층을 제어할 수 있다. 이때 저유전율을 갖는 계면층은 증착과 열처리 과정에서 형성되고 특히 500℃ 이상에서 high-k/Si를 열처리하면 계면 SiO₂층은 증가하는 데, 이것은 산소가 HfO₂의 high-k 박막층을 뚫고 확산하여 Si 기판을 급속히 산화시키기 때문이다. 본 방법은 증착에 앞서 Si 표면을 희석된 HF를 이용해 자연 산화막과 오염원을 제거한 후 Hf 금속층과 HfO₂ 박막을 직류 스퍼터링으로 증착하였다. 우선 Hf 긍속층이 Ar 가스 만의 분위기에서 증착되고 난 후 공기중에 노출되지 않고 연속으로 Ar/O₂ 가스 혼합 분위기에서 반응 스퍼터링 방법으로 HfO₂를 형성하였다. 일반적으로 Si 기판의 표면 위에 자연적으로 생기는 비정질 자연 산화막의 두께는 10~15Å이다. 그러나 Hf을 증착한 후 단면 TEM으로 HfO₂/Si 계면을 관찰하면 자연 산화막이 Hf 환원으로 제거되기 때문에 비정질 SiO₂ 층은 관찰되지 않았다. 본 실험에서는 HfO2의 두께를 고정하고 Hf층의 두께를 변수로 한 게이트 stack의 물리적 특성을 살펴보았다. 선증착되는 Hf 금속층을 0, 10, 25Å의 두께 (TEM 기준으로 한 실제 물리적 두께) 로 증착시키고 미세구조를 관찰하였다. Fig. 1(a)에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층의 두께가 0Å일때 13Å의 HfO₂를 반응성 스퍼터링 방법으로 증착하면 HfO₂와 Si 기판 사이에는 25Å의 계면층이 생기며, 이것은 Ar/O₂의 혼합 분위기에서의 스퍼터링으로 인한 Si-rich 산화막 또는 SiO₂ 박막일 것이다. Hf 금속층의 두께를 증가시키면 계면층의 성장은 억제되는데 25Å의 Hf 금속을 증착시키면 HfO₂ 계면층은 10Å미만으로 관찰된다. 그러므로 Hf 금속층이 충분히 얇으면 플라즈마내 산소 라디칼, 이온, 그리고 분자가 HfO₂ 층을 뚫고 Si 기판으로 확산되어 SiO₂의 계면층을 성장시키고 Hf 금속층이 두꺼우면 SiO/sub X/ 계면층을 환원시키면서 Si 기판으로의 산소의 확산은 막기 때문에 계면층의 성장은 억제된다. 따라서 HfO₂/Hf(Variable)/Si 계에서 HfO₂ 박막이 Si 기판위에 직접 증착되면, 순수 HfO₂ 박막의 두께보다 높은 CET값을 보이고 Hf 금속층의 두께를 증가시키면 CET는 급격하게 감소한다. 그러므로 HfO₂/Hf 박막의 유효 유전율은 단순 반응성 스퍼터링에 의해 형성된 HfO₂ 박막의 유전율보다 크다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층이 너무 얇으면 계면층의 두께가 두꺼워 지고 Hf 금속층이 두꺼우면 HfO₂층의 물리적 두께가 두꺼워지므로 CET나 EOT 곡선은 U자 형태를 그린다. Fig. 3에서 Hf 10초 (THf=25Å) 에서 정전 용량이 최대가 되고 CET가 20Å 이상일 때는 high-k 두께를 제어해야 하지만 20Å 미만의 두께를 유지하려면 계면층의 두께를 제어해야 한다.

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공명 핵반응을 이용한 수소적층 분석 (Hydrogen Depth Profiling by Nuclear Resonance Reaction)

  • 김영석;김준곤;홍완;김덕경;조수영;우형주;김낙배
    • 한국진공학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.416-423
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    • 1993
  • Hydrogen depth profiling was performed by H(19F, $\alpha$${\gamma}$) nuclear resonance reactin . A cesium sputtering ion sorce and 1.7MV Tandem Van de Graaff accelerator was used for the production of 6.5MeV 19F ion. The ${\gamma}$ rays produced by the reaction were measure dby 3" $\times$3" and 6" $\times$8" Nal detectors . A test measurement was done for hydrogen contaminatin layer of a bare silicon wafer, Si3N4(H) and Zr(O)a-Si/Si for the purpose of verifying the applicability , detection limit and the reliability of the method.ility of the method.

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압전 발전시스템 개발을 위한 PNN-PZT 세라믹스의 저온소결 및 압전특성 평가 (Low Temperature Sintering of PNN-PZT Ceramic for Piezoelectric Generator and Its Piezoelectric Properties)

  • 이명우;김성진;윤만순;류성림;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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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.

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Effect of Reaction Conditions on the Particle Properties for Synthesis of Stabilized Zirconia by Modified Oxalate Method

  • Park, Hyun-wook;Lee, Young Jin;Kim, Jin-Ho;Jeon, Dae-Woo;Hwang, Hae Jin;Lee, Mi Jai
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.529-534
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    • 2016
  • Nanocrystalline powder of zirconia stabilized with 8 mol% yttria (YSZ) has been synthesized through oxalate process using $ZrOCl_2{\cdot}8H_2O$ and $Y(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$ as starting materials. Understanding of the characteristic changes of YSZ powder as a function of processing conditions is crucial in developing dense and porous microstructures required for fuel cell applications. In this research, microstructure change, surface area, particle shape and particle size were measured as a function of different processing conditions such as calcination temperature, stirring speed and concentration of starting materials. The resultant crystallite sizes were calculated by XRD-LB (X-Ray Diffraction Line-Broadening) method, BET method, and morphology of the crystal was observed in TEM and FE-SEM. The TEM examination showed that the powder synthesized with 0.7 M of YSZ concentration had a spherical morphology with sizes ranging from 20 to 40 nm. However, the powder was gradually aggregated above 1.0 M of YSZ concentration with the aggregation being intensified as the YSZ concentration was increased.

Chamotte-Kaolin 납석계 소결체의 특성에 미치는 $ZrO_2$의 첨가효과 (The Effect of Additive Zirconia on Properties in Sintered Body of Chamotte-Kaolin-Agalmatolite System)

  • 박금철;이석로
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.366-372
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    • 1984
  • Unstabilized Zirconia was added to basic composition under 44$mu extrm{m}$ of 57.80wt% Clay-22.20wt% Chamotte-20.00wt% Agalmatolite system. Here the amount and the particle size of Zirconia were 5-25wt% and -20${\mu}{\textrm}{m}$ respectively and the body of these composition was first at 135$0^{\circ}C$. The results obtained from examining the properties of sintered body were as follows. 1. Firing linear shrinkage apparent density and bulk density apparent porosity and water absorption of the samples had the tend to increase according as the particle size of zirconia became larger and the amount of zirconia increased. 2. Modulus of rupture was inversely proportional to the particle size and the additive amount of zirconia, . Especially in case that the particle size of zirconia over 5${\mu}{\textrm}{m}$ and the additive amount of zirconia was 25wt% the modulus of rupture had shrunk drastically. 3. The maximum value of KIC was obtained at 20wt% additive amount of zirconia according to the each particle size of zirconia. Especially the highest value of KIC is 2, 173 M. Pa. M1/2 when the particle size of zirconia is 5~10${\mu}{\textrm}{m}$ and the additive amount is 20wt%.

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유리기판위에 증착한 50% Pb-excess PZT박막의 전기적특성 (Electrical Properties of 50% Pb-excess PZT Thin Films Deposited on the Glass Substrates)

  • 정규원;박영;주필연;박기엽;송준태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.370-375
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    • 2001
  • PZT thin films (3500${\AA}$) ahve been prepared onto Pt/Ti/corning glass (1737) substrates with a RF magnetron sputtering system using Pb$\sub$1.50/(Zr$\sub$0.52/,Ti$\sub$0.48)O$_3$ ceramic target. We used two-step annealing techniques, PZT thin films were grown at a 300$^{\circ}C$ substrate temperature and then subjected to an RTA treatment. In case of 500$^{\circ}C$ RTA temperature show pyrochlore phase. The formation of Perovskite phase started above 600$^{\circ}C$ and PZT thin films generated (101) preferred orientation. As the RTA time and temperature increased, crystallization of PZT films were enhanced. The PZT capacitors fabricated at 650$^{\circ}C$ for 10 minutes RTA treatment showed remanent polarization 30 ${\mu}$C/$\textrm{cm}^2$, saturation polarization 42${\mu}$C/$\textrm{cm}^2$, coercive field 110kV/cm, leakage current density 2.83x10$\^$-7/A/$\textrm{cm}^2$, remanent polarization were decreased by 30% after 10$\^$9/ cycles.

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