• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1027-1034
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• 2010

상온경화 주형용으로 사용되는 상업적 폴리우레탄 수지에 평균 입자크기가 ${\mu}m$ 및 nm 크기의 서로 다른 무기물 파우더를 충전하여 만든 폴리우레탄 복합수지의 중합반응 및 분해반응 특성을 살펴보고 기계적물성의 변화를 연구하였다. 중합반응의 경우, 평균입자크기가 약 $0.5{\mu}m$로서 상대적으로 입경이 큰 Ce500 무기분말을 사용한 충전하는 경우에는 충전량이 많아질수록 최고 반응 속도점의 반응온도는 상대적으로 낮아지는 것으로 나타나는 반면, 나노두께크기의 MMT 충전제를 사용하는 경우에는 충전 함량에는 큰 차이가 없이 최고반응온도가 높아지면서 반응속도도 빨라지는 거동을 보였다. 또한 TGA 열중량 시험결과에 대하여 Kissinger method를 이용하여 분석한 결과로서 Ce500-복합체의 경우에는 분해반응의 활성화 에너지가 139.34 kJ/mol이었고 MMT-복합체의 경우에는 91.12 kJ/mol로 나타났으며 이로부터 MMT 분말의 분해촉매 효과를 확인할 수 있었다. 한편, 인장강도는 5phr 정도의 소량 충전함량에서는 별 변화를 보이지 않으나 그 이상의 함량에서는 MMT가 충전된 샘플의 강도 증가 현상이 뚜렷이 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.263-268
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• 1999

본 연구에서는 Al-기지 복합재료의 새로운 개념과 in-situ 공정의 가능성을 Al-Ti계의 연구결과들을 토대로 제시하고자 하였다. 가스아토마이제이션법에의해 $Al_3Ti$가 미세한 편상형상을 갖도록 Al-10%Ti 조성의 합금분말을 제조하고, 고온 압출 공정을통하여 25V/o $Al_3Ti/Al $ 복합재를 제조하였다. 복합재의 미세구조를 광학현미경, SEM, TEM 등을 이용하여 조사하였고, 상온과 고온에서의 기계적 특성을 인장시험을 통하여 측정하였다. 제조된 복합재료의 미세구조 및 고온 기계적 성질을 상용되고 있는 $SiC_w/2124$ 복합재료와 유사한 거동을 보여준다. 제조된 $Al_3Ti/Al$ 복합재료의 장점과 단점이 물성향상의 가능성과 더불어 제시되었다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권11호
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• pp.1703-1707
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• 2018

Ferromagnetic ${\tau}-phase$ $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ particles were synthesized, and its composites with commercial $Sm_2Fe_{17}N_3$ and synthesized $Fe_{65}Co_{35}$ powders were fabricated. Smaller grain size than the single domain size of the $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ without obvious grain boundaries and secondary phases is the origin for the low intrinsic coercivity. It was confirmed that the magnetic properties of the $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ can be enhanced by magnetic exchange coupling with the hard magnetic $Sm_2Fe_{17}N_3$ and soft magnetic $Fe_{65}Co_{35}$. The high degrees of the exchange coupling were verified by calculating first derivative curves. Thermo-magnetic stabilities of the composites from 100 to 400 K were measured and compared. It was demonstrated that the $Mn_{54}Al_{46}C_{2.44}$ based composites containing $Sm_2Fe_{17}N_3$ and $Fe_{65}Co_{35}$ could be promising candidates for future permanent magnetic materials with the proper control of purity, magnetic properties, etc.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.35-41
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• 2022

5G 시대를 맞아, 인공지능, 클라우드 컴퓨팅, 자율주행 차량, 스마트 제조 등의 기술 소요가 증가하고 있다. 전자기기의 고효율을 위해 고집적회로 및 패키징 연구는 중요하다. 전해도금된 솔더는 범프 조성의 균일성에 한계가 있다. 작은 크기의 솔더 파우더로 구성된 솔더 페이스트는 고집적 패키징에 일반적으로 사용되는 솔더 중 하나이다. 솔더 페이스트에 나노 입자를 첨가하거나 기판 표면 마감 처리를 하여 젖음성을 향상시키고, 금속 패드 계면에서 금속간화합물의 성장을 억제하는 연구가 진행중이다. 본 논문은 나노 입자 첨가를 통한 솔더 페이스트의 젖음성 향상과 계면 금속간화합물의 성장을 억제하는 원리에 대하여 설명한다.

• 한국재료학회지
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• 제33권8호
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• pp.337-343
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• 2023

3Y-TZP (3 mol% yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals) ceramics have excellent mechanical properties including high fracture toughness, good abrasion resistance as well as chemical and biological stability. As a result, they are widely used in mechanical and medical components such as bearings, grinding balls, and hip implants. In addition, they provide excellent light transmittance, biocompatibility, and can match tooth color when used as a dental implant. Recently, given the materials' resemblance to human teeth, these ceramics have emerged as an alternative to titanium implants. Since the introduction of CAD/CAM in the manufacture of ceramic implants, they've been increasingly used for prosthetic restoration where aesthetics and strength are required. In this study, to improve the surface roughness of zirconia implants, we modified the 3Y-TZP surface with a biocomposite of hydroxyapatite and forsterite using room temperature spray coating methods, and investigated the mixed effect of the two powders on the evolution of surface microstructure, i.e., coating thickness and roughness, and biological interaction during the in vitro test in SBF solution. We compared improvement in bioactivity by observing dissolution and re-precipitation on the specimen surface. From the results of in vitro testing in SBF solution, we confirmed improvement in the bioactivity of the 3Y-TZP substrate after surface modification with a biocomposite of hydroxyapatite and forsterite. Surface dissolution of the coating layer and the precipitation of new hydroxyapatite particles was observed on the modified surface, indicating the improvement in bioactivity of the zirconia substrate.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권4호
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• pp.334-339
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• 2004

SPS법에 의해 제조된 단상의 HAp, HAp-Ag 및 HAp-ZrO$_2$복합 소결체의 미세조직과 기계적 특성을 XRD, SEM, TEM에 의해 조사되었다. 나노크기의 HAp 분말은 Ca(No$_3$)$_2$$.$4$H_2O$과(NH$_4$)HPO$_4$용액을 하여 침전법에 의해 성공적으로 합성되었다. HAp-Ag 복합체에 존재하는 마이크론 크기의 Ag 입자와 HAp 계면에서는 두 상의 열평창계수의 차이로 인하여 수축공의 결함이 관찰되었다. 그러나 나노크기의 Ag의 경우 계면에서의 결함은 관찰되지 않았다. HAp-ZrO$_2$ 복합체의 경우 나노크기의 ZrO$_2$입자들은 HAp 상의 결정립계에 대부분 분산되었다. HAp-Ag 및 HAp-ZrO$_2$ 복합체의 상대밀도와 파괴인성은 각각 HAp 기지에 분산된 미분의 Ag 및 ZrO$_2$상의 소성변형 및 상변태 인성기구에 의해 증가하였다.

• 전기학회논문지
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• 제57권5호
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• pp.808-815
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• 2008

The composites were fabricated 61[vol.%] ${\beta}$-SiC and 39[vol.%] $TiB_2$ powders with the liquid forming additives of 8, 12, 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ as a sintering aid by pressureless annealing at 1650[$^{\circ}C$] for 4 hours. The present study investigated the influence of the content of $Al_2O_3+Y_2O_3$ sintering additives on the microstructure, mechanical and electrical properties of the pressureless annealed SiC-$TiB_2$ electroconductive ceramic composites. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$ were not observed in the microstructure and the phase analysis of the pressureless annealed SiC-$TiB_2$ electroconductive ceramic composites. Phase analysis of SiC-$TiB_2$ composites by XRD revealed mostly of ${\alpha}$-SiC(6H), ${\beta}$-SiC(3C), $TiB_2$, and In Situ YAG($Al_2Y_3O_{12}$). The relative density of SiC-$TiB_2$ composites was lowered due to gaseous products of the result of reaction between SiC and $Al_2O_3+Y_2O_3$. There is another reason which pressureless annealed temperature 1650[$^{\circ}C$] is lower $300{\sim}450[^{\circ}C]$ than applied pressure sintering temperature $1950{\sim}2100[^{\circ}C]$. The relative density, the flexural strength, the Young's modulus and the Vicker's hardness showed the highest value of 82.29[%], 189.5[Mpa], 54.60[Gpa] and 2.84[Gpa] for SiC-$TiB_2$ composites added with 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature. Abnormal grain growth takes place during phase transformation from ${\beta}$-SiC into ${\alpha}$-SiC was correlated with In Situ YAG phase by reaction between $Al_2O_3$ and $Y_2O_3$ additive during sintering. The electrical resistivity showed the lowest value of 0.0117[${\Omega}{\cdot}cm$] for 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at 25[$^{\circ}C$]. The electrical resistivity was all negative temperature coefficient resistance (NTCR) in the temperature ranges from $25^{\circ}C$ to 700[$^{\circ}C$]. The resistance temperature coefficient of composite showed the lowest value of $-2.3{\times}10^{-3}[^{\circ}C]^{-1}$ for 16[wt%] additives in the temperature ranges from 25[$^{\circ}C$] to 100[$^{\circ}C$].

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.411-417
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• 2013

리튬 2차전지 음전극 활물질로 사용하기 위해, 실리콘(Si) 나노입자(평균입경 100 nm, 0~50 wt%)와 흑연 분말(평균입경 $15{\mu}m$)을 사용하여 볼밀링법으로 흑연-실리콘 복합체 분말을 제조하고 그 전기화학적 특성을 조사하였다. 실리콘 함량이 증가할수록 흑연은 볼밀링에 의해 입경이 작아지고 무정형 특성을 보이는 반면, 실리콘 입자는 나노결정성의 변화 없이 무정형 흑연 내에 싸여진 형태로 유지되었다. 저속 사이클릭 볼타메트리 특성상 0.2~0.35 V와 0.55~0.6 V에서 각각 흑연과 실리콘의 전형적 산화피크가 검출되었고 가역성도 우수(첫 사이클 제외)한 반면, 고속 거동에서는 사이클 반복에 따른 비가역성이 현저하게 나타났다. 또한 충방전 초기에는 큰 비가역 용량이 나타나지만 사이클 경과에 따라 감소하였으며, 특히 실리콘을 20 wt% 정도 포함하는 복합체가 50 사이클에서 약 485 mAh $g^{-1}$의 포화된 방전용량을 나타내었다. 이것은 실리콘을 싸고 있는 흑연의 무정형 상이 실리콘-리튬의 합금/탈합금에 따른 체적 변화를 안정적으로 완충할 수 있는 모폴로지가 재료의 적정 조성(흑연:실리콘=8:2 w/w)에 의해 형성되었기 때문이다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권2호
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• pp.97-107
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• 2006

폐타이어와 폐수지 처리 문제를 해결하기 위한 방법으로 재생 폴리에틸렌 수지와 신재HDPE를 폐타이어 분말(GWTP)과 치합형 동방향 회전 이축 압출기(Fuly Intermeshing Co-rotating Twin Screw Extruder)를 이용하여 각 조성별로 용융 훈련하여 재생 PE/폐타이어 복합체를 제조하였다. 본 연구에서는 플라스틱 수지 (재생 PE, HDPE)와 폐타이어 분말의 혼합비를 $0\sim50$wt.%로 하였으며, ASTM에 의거하여 인장강도, 파단신율, 충격강도 등의 물성 변화를 확인하였다. 폐타이어 분말 함량이 증가할수록 인장강도가 감소하고 파단신율이 증가하였다. 한편 충격강도는 폐타이어 분말 함량이 30 wt.%일 때 최대이고, 함량이 증가할수록 충격 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 형태학적 고찰에서는 폐타이어 분말의 함량의 증가함에 따라 파단면이 거칠어지는 형상을 관찰하였다. 모세관점도계(Capillary Rheometer)를 이용하여 재생 PE/폐타이어 분말 복합체의 전단속도의 변화에 따른 용융전단점도의 변화와 연화점 (Ts) 등의 유변학적 성질을 분석한 결과, 폐타이어 분말 함량 증가에 따라 외부 응력에 대한 흐름 저항성을 증가시켜 용융점도가 상승하는 결과를 보였으며 측정된 전단율에서 전단 점도는 Power-law 거동을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.846-850
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• 2002

강유전체 물질인 PMN-PT-BT의 기계적 특성을 향상시키기 위한 Ag와의 복합체 제조를 MgO 졸로 분말 표면을 코팅하여 소결시 Ag의 이동을 제어하는 방법으로 시도하였다. PbO, $Nb_2O_5,\;TiO_2,\;BaCO_3$와 MgO 대신 $Mg(NO_3)_2$을 사용하여 볼밀로 혼합한 후, 건조된 분말을 950$^{\circ}C$/1h 열처리하여, 단일 페로브스카이트 상을 얻었다. 이 분말에 3.0 몰%의 $Ag_2O$을 혼합한 후, 550$^{\circ}C$/1h 열처리로 Ag 입자를 생성시키고, 이 혼합 분말에 1.0wt%의 MgO 졸을 첨가한 다음 550$^{\circ}C$/1h 열처리하여 표면 개질된 분말을 얻었다. 이 분말을 산소 분위기에서 1000$^{\circ}C$/4h 열처리한 소결체는 소결 밀도 7.84/$cm^3$, 실온 유전율 18400, 유전손실 2.4%, 비저항 $0.24{\times}10^{12}{\Omega}{\cdot}cm$의 수한 유전 특성과 굽힘강도 $120.7{\pm}11.26$ MPa와 파괴인성 $0.87{\pm}0.002\;MPam^{1/2}$을 보여 주었다. 결정립의 크기는 ∼4${\mu}m$이며, SEM과 SIMS 분석은 Ag는 ∼1${\mu}m$ 크기로, 과잉의 MgO는 ∼0.5${\mu}m$로 분포되어 있음을 알 수 있었다.