• 공업화학
• /
• 제9권7호
• /
• pp.990-997
• /
• 1998

ECR 산소플라즈마를 이용하여 저온 확산법에 의해 서로 다른 종류의 기판에 마이크로파 출력, 기판의 위치 등을 실험변수로 실리콘 산화막을 제조하고, 열처리 전 후 물리 화학적 특성을 분석하여 Si/O 의 조성비, 산화막 표면의 morphology와 전기적 특성과의 관계를 살펴보았다. 마이크로파 출력이 높은 영역에서, 산화속도는 증가하지만 식각으로 인하여 표면조도가 증가하였다. 따라서 막내에 결함이 증가하고 기판자체에 걸리는 DC bias의 증가로 기상에 존재하는 산소 양이온이 다량 함유되어 산화막의 질이 저하되었다. 기판의 종류에 따라 기상에 존재하는 산소 양이온의 함량은 Si(100) $Si/SiO_2$계면에 존재하는 결함들은 줄일 수 있으나, 고정전하와 계면포획전하 밀도는 열처리와 무관하고 단지 기상에 존재하는 반응성 산소이온의 양과 기판자체 DS bias에 의존하였다. 마이크로파 출력이 300, 400 W인 실험조건에서 표면조도가 낮고, 계면결함밀도가 ${\sim}9{\times}10^{10}cm^{-2}eV^{-1}$로 $Si/SiO_2$계면에서 결함이 적은 양질의 산화막이 얻어졌다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제39권3호
• /
• pp.227-234
• /
• 2014

Purpose: The aim of this research was to develop and evaluate natural hydroxyapatite (HA) ceramics produced from the heat treatment of pig bones. Methods: The properties of natural HA ceramics produced from pig bones were assessed in two parts. Firstly, the raw materials were characterized. A temperature of $1,200^{\circ}C$ was chosen as the calcination temperature. Fine bone powders (BPs) were produced via calcinations and a milling process. Sintered BPs were then characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and a 2-year in vitro degradability test. Secondly, an indirect cytotoxicity test was conducted on human osteoblast-like cells, MG63, treated with the BPs. Results: The average particle size of the BPs was $20{\pm}5{\mu}m$. FE-SEM showed a non-uniform distribution of the particle size. The phase obtained from XRD analysis confirmed the structure of HA. Elemental analysis using XRF detected phosphorus (P) and calcium (Ca) with the Ca/P ratio of 1.6. Functional groups examined by FTIR detected phosphate ($PO{_4}^{3-}$), hydroxyl ($OH^-$), and carbonate ($CO{_3}^{2-}$). The EDX, XRF, and FTIR analysis of BPs indicated the absence of organic compounds, which were completely removed after annealing at $1,200^{\circ}C$. The BPs were mostly stable in a simulated body fluid (SBF) solution for 2 years. An indirect cytotoxicity test on natural HA ceramics showed no threat to the cells. Conclusions: In conclusion, the sintering temperature of $1,200^{\circ}C$ affected the microstructure, phase, and biological characteristics of natural HA ceramics consisting of calcium phosphate. The Ca-P-based natural ceramics are bioactive materials with good biocompatibility; our results indicate that the prepared HA ceramics have great potential for agricultural and biological applications.

• 한국광학회지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.258-265
• /
• 1992

저압화학기상증착법으로 Si 기판에 $P_{2}O_{5}-SiO_{2}$ 광도파박막계를 제작하였다. 제작된 박막의 광도파손실율은 1.65dB/cm이었으나 $1100^{\circ}C$에서 열처리한 뒤에는 0.1dB/cm 이하로 크게 감소하였다. 레이저 노광법과 활성이온식각법으로 광도파로를 제작하여 $1100^{\circ}C$에서 열처리하였다. 열처리 결과 도파로 코어의 모양은 사각형에서 반원형으로 바뀌었으며 0.6328$\mu$m에서 0.03dB/cm 그리고 1.53$\mu$m에서 0.04dB/cm의 낮은 도파손실율을 나타내었다. 도파로의 도파손실율이 감소하는 이유로는 고온 열처리과정에서 첫째 박막조직과 결합하여 광흡수를 일으키는 수소가 확산 방출되고 둘째 광산란을 일으키는 도파로의 거친 계면 및 박막조직이 재형성되며, 셋째 식각법으로 도파로를 만들때 생기는 도파로 코어의 거친 계면이 매끄럽게되어 도파광의 산란손실이 중어들기 때문으로 생각된다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.178-184
• /
• 2010

마이크로 웨이브 연소합성법(microwave-assistant combustion method)를 이용하여 $12CaO{\cdot}7Al_2O_3$(C12A7) 분말을 성공적으로 제작하였고, $H_2$ 가스 분위기에서의 후열처리를 통하여 C12A7:H 제작에 성공하였다. 분말의 합성 여부 와 결정성 확인 및 분말 하소 시 온도에 따른 반응 분석을 위하여 X-ray diffraction(XRD) 및 TG-DSC 분석을 시행하였다. 또한, 후 열처리 후 C12A7 cage 내부의 자유산소 이온이 수소 이온으로 치환되었는지 확인하기 위하여 TG-MS 분석을 시행하였고, $289.5^{\circ}C$에서 H와 $H_2$ 가스가 방출되는 것이 확인되었으므로, H 이온이 cage 내부로 치환된 것을 확인시켜준다. 성공적으로 치환된 C12A7:H 를 홀 측정기(Hall measurement)를 이용하여 전도성을 측정하여 본 결과 $1000^{\circ}C$, Ar/H=8:2의 분위기에서 8h 이상 처리된 C12A7:H의 경우 상온(300 K)에서 $10^2{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항 값을 나타내었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.288-294
• /
• 1999

솔더 범프를 사용하는 플립 칩 접속기술에서 범프와 칩 사이에 위치하는 금속 충들의 조합을 UBM(Under Bump Metallurgy)라고 부르며 이 UBM을 어떤 조합으로 사용하는 가에 따라 접속의 안정성이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 UBM중에서 솔더 접착 층으로 사용되는 구리 층의 두께를 $1\mu\textrm{m}와 5\mu\textrm{m}$로 하는 한편 barrier 층으로 사용되는 금속 층을 Ti, Ni, Pd으로 변화시키면서 이들 UBM과 공정 납-주석 사이의 계면반응을 살펴보았다. 이를 위해 $100\mu\textrm{m}$ 크기의 솔더 범프를 전해도금법을 사용하여 제작하고 리플로 횟수와 시효시간에 따른 각 UBM에서의 금속간 화합물의 성장을 관찰하였다. $Cu_6Sn_5 \eta'$-상 금속간 화합물이 모든 조건에서 형성되었고 Cu층의 두께가 $5\mu\textrm{m}$로 두꺼운 경우에는 $Cu_3Sn \varepsilon$-상도 관찰되었다. Pd을 사용한 UBM 구조에서는 시효 처리시에 $Cu_6Sn_5$ 상 아래쪽에 $PdSn_4$상이 형성되었다. 또한 이들 계면에서의 금속간 화합물의 성장은 솔더 범프의 접속강도 값과 밀접한 관계를 가진다.

• 한국자기학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.7-11
• /
• 1994

비정질 $Fe_{76}Cu_{1}Nb_{3}Si_{14}B_{6}$ 합금을 $400\;-\;700^{\circ}C$사이에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 1시간 열처리하여 미세자기구조를 알아 보기 위해서 강자성공명 실험을 하였다. 열 처리온도에 따른 미세자기구조 변화를 강자성공명 실험을 통해 얻어진 미분흡수선의 선폭 ${\Delta}H_{p.p}$와 공명자기장의 변화와 관련시켜 정성적으로 고찰한 후 다음을 알 수 있었다. 열처리 온 명자기장은 증가한다. 열처리 온도가 $400^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$로 증가하면 비정질상 내에 미세결정이 불균일하게 나타남으로서 자기이방성 증가하기 때문에, 선폭은 증가하고 공명자기장은 감소한다. 열처리 온도가 $500^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$로 증가하면 균일한 미세결정구조가 형성됨으로서 자기이방성이 감소하기 때문에, 선폭은 감소하고 공명자기장은 증가한다. 열처리 온도가 $550^{\circ}C$이상으로 증가하면 여러가지 결정상들이 혼재한 불균한 조직에 의해 자기이방성이 증가함으로서 선폭은 증가하고 공명자기장은 감소한다.

• 새물리
• /
• 제68권12호
• /
• pp.1315-1323
• /
• 2018

본 연구에서는 폐 커피분말을 열처리 조건에 따른 탄화과정을 거쳐 리튬 이온 이차전지의 음극 활물질 재료로 응용하기 위한 실험을 진행하였다. 이차전지의 음극 활물질로 사용한 커피분말은 커피 껍질이 아닌 커피 알맹이로부터 얻은 것으로, 커피를 내리고 남은 커피분말을 공기 중에서 건조하고 $Ar/H_2$ 분위기에서 열처리하여 기공(pore)이 있는 활성 탄소 분말 형태로 얻을 수 있었다. 전기화학적인 특성을 조사한 결과 약 0.2 V에서 Li의 삽입, 0.01 V에서 Li의 탈리가 관찰되었다. $700^{\circ}C$에서 열처리된 시료에 대해 1000 mA/g의 전류밀도로 1000 사이클 충방전 후 측정된 비용량은 303 mAh/g 이었으며 99.5% 이상의 쿨롱(Coulomb) 효율을 나타내었다. 폐 커피분말을 이용한 리튬이온이차전지는 기공으로 인한 표면적 증가와 이온 및 전자전도 특성 개선으로 전기화학적인 성능 향상을 보였으며, 또한 재활용을 통한 전지 제조 가격을 낮출 수 있는 이점이 있다.

• 공업화학
• /
• 제33권1호
• /
• pp.58-63
• /
• 2022

흑연은 낮은 탈/리튬화 전압, 372 mAh/g의 높은 이론 용량, 낮은 가격 및 긴 수명 특성을 가져 지난 30년 동안 리튬이 온전지 음극 재료로 활용되었다. 최근 무기 고체 재료로 구성되어 높은 안정성을 가지는 전고체 리튬이온전지는 전기자동차 및 차세대 에너지 저장 장치로 엄청난 주목을 받고 있지만, 전고체 리튬이온전지 시스템에 잘 구동되는 흑연 연구는 부족한 실정이다. 그래서 우리는 탄소재료 표면에 존재하여 저항층으로 작용하는 비정질 탄소를 흑연으로부터 제거하여 흑연의 전기전도도 향상을 통해 황화물계 전고체 전지 음극 흑연 재료의 성능 향상을 유도했다. 400, 500 및 600 ℃ 공기 열처리된 흑연의 X-ray diffraction (XRD) 분석 결과, (002) 피크 반치폭(FWHM)이 bare 흑연보다 줄어들어 열처리 후 흑연의 결정성이 향상됨을 보였다. 또한 열처리 후 흑연의 결정성이 증가할수록 방전 용량, 초기 쿨롱효율(ICE) 및 수명 특성이 증가함을 확인했다. 500 ℃ 공기 열처리 한 흑연의 경우 331.1 mAh/g 및 ICE 86.2%와 10사이클 수명 측정 후 92.7%의 높은 용량 유지율을 나타내었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제5권5호
• /
• pp.864-873
• /
• 1995

비정질 $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_{6}$ 리본을 DSC 곡선상의 최초 발열반응 전 후의 온도인 $500^{\circ}C$ 및 $552^{\circ}C$에서 열처리하여 열처리 시간에 따른 초미립상의 생성 과정을 뫼스바우어 분광법으로 분석하였다. 열처리된 시료에 생성된 결정상은 대부분 $DO_{3}Fe-Si$이었으며, $t-Fe_{3}B$로 추정되는 강자 성상도 소량 확인되었으며, 비정질상도 잔류하여 공존함을 확인하였다. $DO_{3}Fe-Si$내의 Si 조성 즉, Si/(Fe+Si)는 $500^{\circ}C$ 60분 열처리에서 0.218 이었으며, $552^{\circ}C$ 10분 열처리에서 0.222이었다. 열처리 시간이 120분이 될 때까지 이들 두 값은 감소한 후 계속된 열처리에서 0.210으로 거의 일정하게 유지되었다. 열처리 시간 에 따른 Si 조성의 변화는 초미세자기장과 이성질체이동의 변화를 유발시킨 것으로 분석할 수 있었다. 즉, Fe-Si의 평균초미세자기장의 증가와 평균이성질체이동의 감소는 Si 조성의 증가에 기인됨을 알 수 있었다. 잔류비정질의 체적분율은 초기에 급격히 감소하여 $500^{\circ}C$와 $552^{\circ}C$ 둘 다의 열처리 온도에서 120분 이후 거의 일정해 진다. 120분 이후 Fe-Si와 잔류비정질의 체적분율의 미소한 변화에도 불구하고 잔류비 정질의 평균초미세자기장의 현저한 감소는 잔류비정질내의 Nb와 B 원소의 양의 증가에 기인된다. 결정질의 체적분율은 예측과는 달리 $500^{\circ}C$에서 180분 열처리될 경우 81 %, $552^{\circ}C$에서 960분 열처리될 경우 77 % 이었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.270-275
• /
• 2005

가스분무법으로 제조한 $35\~180\;{\mu}m$ 크기의 $Fe-6.0wt\%Si$ 합금분말에 대하여 인산염계 절연물질을 피막처리하고 $600\~900^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리한 후 압축성형한 압분자심(분말코아)의 자기적 성질 및 기계적 특성을 조사하였다. 대체적으로 열처리온도가 증가할수록 압축강도가 감소하였으며, 자심손실 또한 낮아졌다. $800^{\circ}C$에서 열처리한 경우 압축성형강도가 15 kgf, 100 kHz에서 실효투자율은 74, 품질계수는 26, 50 Oe의 직류자장 하에서 퍼센트투자율은 78 정도의 값을 나타내었으며, 50 kHz-0.1 T에서 자심손실은 $750\;mW/cm^3$였다. 그리고 투자율-주파수 곡선 상에서의 cut-off 주파수는 거의 200 kHz 이상에 이르는 것으로 나타났다. $Fe-6.0wt\%Si$ 합금 압분자심의 이러한 제반 특성은 인산염 피막의 양호한 전기절연효과와, 고규소농도에 따른 합금의 결정자기이방성 및 포화자기변형의 감소, 전기비저항의 증대 등 기초 물성의 변화에 기인하는 것으로 사료되었다.