The microstructure of Ni-YSZ composite as an anode of SOFC was investigated as a function of Ni content(10-70 vol%) in order to examine the correlation between microstructural-and electrical property. Image analysis based on quantitative microscopy theory was performed to quantify the microstructural property. We could get the informations about the size and distribution, contiguity and interfacial area of each phase or between the phases from the image analysis. According to the image analysis, contiguity between the same phae was mainly dependent on the amount of the phase while the contiguity between different phases was additionally influenced by the microstructural changes, especailly by the coarsening of the Ni phase. The whole length of pores perimeter was increased as Ni content increased, which indicated the overall microstructural evolution was mostly related with the coarsening of Ni phase. Ni-Ni interfacial area was also gradually increased as Ni content increased but controlled by pore phase at low Ni content region and by YSZ phase at intermediate Ni content region. These quantified microstructural properties were used to characterize the electrical properties of Ni-YSZ composite.
고주파 모률에서 사용되는 기판소재는 저유전율과 낮은 loss 특성을 요구함으로 지속적인 연구를 필요로 한다. 지금까지의 ceramic/glass composite 에서 주로 사용된 ceramic filler는 Al2O3로 낮은 유전률을 구현에 한계가 있었다. Cordierite는 낮은 유전율 (${\varepsilon}_r$ < 4)을 나타내는 filler로서 그 가능성이 높지만 아직까지 보고된 결과들이 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 cordierite filler와 SiO2-B2O3-Al2O3-RO (R : Zn, Sr, Ba, Ca)계의 glass를 혼합하여 LTCC용 기판소재로서의 가능성을 확인하고자 저온 동시소성이 가능한 소결온도인 $850^{\circ}C{\sim}1.000^{\circ}C$ 사이에서 소재의 소결실험을 진행하였다. 소결온도에 따른 상변화, 유전특성을 확인한 결과 filler로 사용된 cordierite상만이 관찰 되었으며 소결조건에 따라 5.0~5.5의 낮은 유전율과 1.000~1,500의 Q를 나타내는 것을 확인 하였다.
목적: 이 연구의 목적은 abfraction병소가 있는 금속도재관수복 치아를 수복하거나 하지 않을 때 나타나는 응력집중과 분포를 유한요소분석으로 평가하는 것이다. 재료 및 방법: 상악 제1 소구치를 선정하여 총 10개의 유한요소모델을 만들었다. 모델 1은 자연치; 모델 2는 협측과구개측 백악법랑경계 상방 2 mm에 변연이 위치한 금속도재관; 모델 3은 협측과구개측 백악법랑경계에 변연이 위치한 금속도재관; 모델 4는 abfraction병소를 가진 자연치; 모델 5와 6은 다른 조건은 각각 모델 2와 3과 동일하면서 abfraction병소를 가진 치아; 모델 7은 abfraction병소를 가지고 composite resin으로 수복된 자연치;모델 8과 9는 각각 모델 5와 6과 동일한 모델에 abfraction병소를 composite resin으로 수복한 후 금속도재관 장착한 치아; 모델 10은 composite resin으로 abfraction lesion을 수복하고 금속도재관의변연을 abfraction병소보다 하방에 위치시킨 치아였다. 위치를 서로 달리한 하중 load A와 load B를 가하여, 각 기준점에서의 von Mises stress값들을 측정하여 비교하였다. 결과: Abfraction병소가 있는 치아에 load A 또는 load B를 주었을 때, 응력은 lesion의 apex에 집중되었다. 반면, abfraction병소를 composite resin으로 충전한 치아에 load A 또는 load B를 주었을 때 응력값은 apex에서 감소하였다. 결론: Abfraction이 있는 치아는 복합 레진으로 수복해주는 것이 응력의 집중을 줄여서 병소의 예후에 유리한 것으로 나타났으며, Abfraction이 발생된 치아를 금속 도재관으로 수복할 경우 협측변연을 법랑질 상에 위치시키는 것이 유리하였다.
Fully ceramic micro encapsulated (FCM) nuclear fuel is a concept recently proposed for enhancing the stability of nuclear fuel. FCM nuclear fuel consists of tristructural-isotropic (TRISO) fuel particles within a SiC matrix. Each TRISO fuel particle is composed of a $UO_2$ kernel and a PyC/SiC/PyC tri-layer which protects the kernel. The SiC ceramic matrix is created by sintering. In this FCM fuel concept, fission products are protected twice, by the TRISO coating layer and by the SiC ceramic. The SiC ceramic has proven attractive for fuel applications owing to its low neutron-absorption cross-section, excellent irradiation resistivity, and high thermal conductivity. In this study, a SiC-matrix composite containing TRISO particles was sintered by hot pressing with $Al_2O_3-Y_2O_3$ additive system. Various sintering conditions were investigated to obtain a relative density greater than 95%. The internal distribution of TRISO particles within the SiC-matrix composite was observed using an x-ray radiograph. The fracture of the TRISO particles was investigated by means of analysis of the cross-section of the SiC-matrix composite.
Hye Min Choi;Su Jin Jun;Jinhong Lee;Myung-Hyun Ryu;Hyeyoung Shin;Kyu-Nam Jung
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제14권1호
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pp.85-95
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2023
In recent years, solid-state Li metal batteries (SSLBs) have attracted significant attention as the next-generation batteries with high energy and power densities. However, uncontrolled dendrite growth and the resulting pulverization of Li during repeated plating/stripping processes must be addressed for practical applications. Herein, we report a plastic-crystal-based polymer/ceramic composite solid electrolyte (PCCE) to resolve these issues. To fabricate the one-side ceramic-incorporated PCCE (CI-PCCE) film, a mixed precursor solution comprising plastic-crystal-based polymer (succinonitrile, SN) with garnet-structured ceramic (Li7La3Zr2O12, LLZO) particles was infused into a thin cellulose membrane, which was used as a mechanical framework, and subsequently solidified by using UV-irradiation. The CI-PCCE exhibited good flexibility and a high room-temperature ionic conductivity of over 10-3 S cm-1. The Li symmetric cell assembled with CI-PCCE provided enhanced durability against Li dendrite penetration through the solid electrolyte (SE) layer than those with LLZO-free PCCEs and exhibited long-term cycling stability (over 200 h) for Li plating/stripping. The enhanced Li+ transference number and lower interfacial resistance of CI-PCCE indicate that the ceramic-polymer composite layer in contact with the Li anode enabled the uniform distribution of Li+ flux at the interface between the Li metal and CI-PCCE, thereby promoting uniform Li plating/stripping. Consequently, the Li//LiFePO4 (LFP) full cell constructed with CI-PCCE demonstrated superior rate capability (~120 mAh g-1 at 2 C) and stable cycle performance (80% after 100 cycles) than those with ceramic-free PCCE.
The viscosity of a ceramic slurry depends on the slurry concentration, particle shape and size, hydrodynamic interactions, temperature, shear rate, pre-treatment condition and the method of measurement with the selected equipment. Representative ceramic slurries with low to high viscosity levels are selected from colloidal silica, barium titanate slurry and glass frit paste. Rotational rheometers and vibrational viscometers are used to compare the measured viscosity for various ceramic slurries. The rotational rheometer measured the viscosity according to the change of the shear rate or the rotational speed. On the other hand, the vibrational viscometer measured one point of the viscosity in a fixed vibrational mode. The rotational rheometer allows the measurement of the viscosity of a ceramic paste with a viscosity higher than 100,000 cP, while the vibrational viscometer provides an easy and quick method to measure the viscosity without deformation of the ceramic slurry due to the measurement method. It is necessary to select suitable equipment with which to measure the viscosity depending on the purpose of the measurement.
Rezaei, Mohammad Javad;Gerdooei, Mahdi;Nosrati, Hasan Ghaforian
Structural Engineering and Mechanics
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제74권6호
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pp.737-745
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2020
Nowadays, composite plates are widely used as high-strength structures to fabricate a dynamic loading-resistant armours. In this study, the shock load is applied by an explosion of spherical TNT charge at a specified distance from the circular composite plate. The composite plate contains a two-layer ceramic-metal armour and a poly-methyl methacrylate (PMMA) target layer. The dynamic behavior of the composite armour has been investigated by measuring the transferred effective stress and maximum deflection into the target layer. For this purpose, the simulation of the blast loading upon the composite structure was performed by using the load-blast enhanced (LBE) procedure in Ls-Dyna software. The effect of main process parameters such as the thickness of layers, and scaled distance has been examined on the specific stiffness of the structure using response surface method. After validating the results by comparing with the experimental results, the optimal values for these parameters along with the regression equations for transferred effective stress and displacement to the target have been obtained. Finally, the optimal values of input parameters have been specified to achieve minimum transferred stress and displacement, simultaneously with reducing the weight of the structure.
To fabricate the ceramic/metal(SiC/ Al alloy) composite, SiC preform was prepared by Pressureless Powder Packing Forming Method and 6061 Al alloy was infiltrated into the preform. Uniform compact having an average pore size of 10 ${\mu}{\textrm}{m}$ and narrow pore size distribution was prepared. Phenolic resin solution(40 wt%) was penetrated into the SiC compact, and then the compact was preheated at the temperature of 120$0^{\circ}C$. The pore size distribution and the microstructure of the preform were not changed by preheating. An uniform microstructure without any crack in the preform was obtained in SiC-Al alloy composite. The infiltration of 6061. Al alloy into the preform began at the temperature of 130$0^{\circ}C$ and the amount of infiltration increased in proportion to the infiltration temperature and the soaking time. The increasement rate of the infiltration amount decreased after 3 h. As a result of the infiltration at 140$0^{\circ}C$ for 4 h, Al alloy was well distributed in the interparticle channels and the relative density of the composite was above 98%. The strength and the fracture toughness of the composite were 303 MPa and 21.65 MPam1/2, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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