• 한국재료학회지
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• 제4권7호
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• pp.775-782
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• 1994

마그네시아-지르코니아 복합체의 소결과 미세구조에 미치는 $TiO_{2}$의 영향에 대하여 검토하였다. 3mol%$Y_{2}$O_{3}$를 함유한 $ZrO_{2}$는 $TiO_{2}$첨가시 $1400^{\circ}C$에서 기지상인 MgO와 첨가제인 $TiO_{2}$의고용에 의해서 $c-ZrO_{2}$상으로 존재하였다. $TiO_{2}$첨가시 조성에 관계엾이 승온수축거동은 유사하였으며 $1650^{\circ}C$에서 최종수축율은 8.58-11.0%였다. 1.67wt%$TiO_{2}$첨가시 소결이 촉진되어 $1600^{\circ}C$ 2시간에서의 소결밀도는 3.7g/$\textrm{cm}^3$(이론밀도의 98%)였다. $ZrO_{2}$내에 고용된 MgO와 $TiO_{2}$의 양은 각각 5.67wt%, 2.62wt%로 냉각과정중 입계주위에서 일부 석출되어 Ti화합물을 형성하였다. 이의 존재로 말미암아 생성된 미세균열은 꺽임강도를 감소시켰다.

• 광물과 암석
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• 제33권1호
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• pp.1-10
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• 2020

고압 환경에서 규산염 용융체의 원자 구조에 대한 정보는 지구 내부 마그마의 열전도율이나 주변 암석과의 원소 분배계수와 같은 이동 물성을 이해하는 단서를 제공한다. 규소의 전자 구조는 규산염 다면체 주변의 산소 원자 분포와 연관성을 가질 것으로 예상되나, 이 사이의 상관관계가 명확하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 SiO₂의 고밀도화에 따른 규소의 전자 구조 변화의 미시적인 기원을 규명하기 위해 SiO₂ 동질이상의 규소 부분 상태 밀도와 L₃-edge X-선 흡수분광분석(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 스펙트럼을 계산하였다. 규소의 전도 띠 영역에서 전자 구조는 결정 구조에 따라서 변화하였다. 특히 d-오비탈은 108, 130 eV 영역에서 배위 환경에 따른 뚜렷한 차이를 보였다. 계산된 XAS 스펙트럼은 규소 전도 띠의 s,d-오비탈에서 기인하는 피크를 보였으며, 결정 구조에 따라 s,d-오비탈과 유사한 양상으로 변화했다. 계산된 석영의 XAS 스펙트럼은 SiO₂ 유리의 XR S 실험 결과와 유사하였으며 규소 주변 원자 환경이 비슷하기 때문으로 생각된다. XAS 스펙트럼을 수치화한 무게 중심 값은 Si-O 결합 거리와 밀접한 상관관계를 가지며 이로 인하여 고밀도화 과정에서 체계적으로 변화한다. 본 연구의 결과는 Si-O 결합 거리에 민감한 규소 L_2,3-edge XRS가 규산염 유리 및 용융체의 고밀도화 기작을 규명하는 과정에서 유용하게 적용될 수 있음을 지시한다.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.227-233
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• 2007

탄소/탄소 복합재는 우수한 열충격 저항성, 낮은 밀도뿐만 아니라, 초고온에서도 높은 강성과 강도를 가지는 독특한 소재이다. 그러나, 탄소/탄소 복합재의 적용에 있어서 심각한 결함이 있는데, 높은 온도에서 산화되는 환경에서는 취약한 산화 저항을 나타낸다는 것이다. 탄화규소 코팅은 탄소재의 산화를 보호하는데 이용된다. 본 연구에서는 4방향성 탄소/탄소 복합재의 삭마 거동을 시험하기 위해 액체연료 로켓 엔진을 사용하여 연소시험을 하였다. 탄소/탄소 복합재는 기지 전구체로 석탄 핏치를 사용하였고, $2300^{\circ}C$에서 열처리 하였다. 고밀도화 과정을 반복하여 시편의 밀도는 $1.903g/cm^3$에 달했다. 4방향성 탄소/탄소 복합재를 노즐 형태로 가공한 후, 산화 저항성을 개선하기 위하여 pack-cementation 방법으로 노즐 표면에 탄화규소를 코팅하였다. 탄화규소로 코팅된 노즐의 삭마 특성은 연료와 산소의 비율에 따라 측정하였다. 또한 연소시험 후 노즐의 삭마된 현상은 주사전자현미경으로 관찰하고, 삭마 메커니즘을 논의하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권5호
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• pp.218-224
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• 2011

저열팽창 특성을 갖는 난소결 물질인 LAS($Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$)계를 고상 소결로 제조하였다. LAS계의 ${\beta}$-spodumene($Li_2O-Al_2O_3-4SiO_2$) 조성에 소결 조제로 $CaCO_3$를 첨가하였고, 강도 증가를 위하여 $ZrO_2$를 첨가하였다. 첨가제의 양의 변화와 소결 온도의 변화에 따른 소결 특성, 미세 구조, 기계적 특성 및 열팽창 특성에 대하여 조사하였다. 0.1 mol%의 $CaCO_3$을 첨가하였을 때, 치밀화가 증진됨을 미세구조 관찰에 의해 확인하였으며, $ZrO_2$의 첨가로 강도가 증진됨을 확인하였다. Dilatometer로 측정한 열팽창 계수는 선택된 전 조성에서 값이 $1.2{\sim}1.7{\times}10^6/^{\circ}C$임을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권8호
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• pp.599-604
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• 2004

무선 이동통신 산업에서 소형화와 RF모듈을 구현하기 위해 저온 동시 소성 세라믹(LTCC)기술이 부각되고 있다. LTCC용 재료는 90$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 소성이 되어야 한다 본 연구는 BaO-N $d_2$ $O_3$-Ti $O_2$ (BNT：20∼40wt%) 세라믹과 L $a_2$ $O_3$- $B_2$ $O_3$-Ti $O_2$ (LBT：80∼60wt%) 유리를 혼합하여 유리를 결정화시킴으로, 나타나는 부수적인 효과를 얻고자 하였다. 이에 소결 거동, 결정상 분석, 상대밀도 그리고 유전특성을 평가하였다 80wt% 유리의 첨가는 90%에 가까운 상대밀도를 갖는 복합체로서 15에 가까운 유전율과 10000GHz의 품질계수와 같은 우수한 유전특성을 보였다. 이와 같은 결과는 유리 결정화를 이용하여 LTCC용 유전체에 적용될 수 있는 가능성을 부여하였다.

• 한국자기학회지
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• 제18권2호
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• pp.58-62
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• 2008

칩인덕터용 $Ni_{0.4}Zn_{0.4}Cu_{0.2}Fe_2O_4$ ferrite(NiZnCu ferrite)를 고상반응법 및 졸겔법으로 제조하였다. 고상반응법에 의해 제조된 마이크론크기의 NiZnCu ferrite 분말과 졸겔법에 의해 제조된 나노크기의 분말을 혼합하여 소결성 및 자기적 특성을 증가 시켰다. 나노크기의 분말을 20wt%첨가한 토로이달 코아 시편의 초투자율은 1 MHz에서 $880^{\circ}C$ 소결시 78.1에서 $920^{\circ}C$ 소결시 178.2의 값을 가졌으며 소결온도가 증가할수록 초투자율값이 증가하였다. 소결 밀도, 수축율 및 포화자화값도 소결온도가 증가함에 따라 증가하였으며 이것은 grain사이즈 효과 및 소결성이 증가 되었기 때문이다. 고상반응법에 의해 제조한 ferrite에 졸겔법에 의해 제조한 나노크기의 ferrite 분말을 혼합하여 소결성을 향상시키고 자기적 특성을 향상시킬 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제57권11호
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• pp.2015-2022
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• 2008

The effect of content of $Al_2O_3+Y_2O_3$ sintering additives on the densification behavior, mechanical and electrical properties of the pressureless-sintered $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites was investigated. The $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites were pressurless-sintered for 2 hours at 1,700[$^{\circ}C$] temperatures with an addition of $Al_2O_3+Y_2O_3$(6 : 4 mixture of $Al_2O_3$ and $Y_2O_3$) as a sintering aid in the range of $8\;{\sim}\;20$[wt%]. Phase analysis of $SiC-ZrB_2$ composites by XRD revealed mostly of $\alpha$-SiC(6H), $ZrB_2$ and In Situ YAG($Al_5Y_3O_{12}$). The relative density, flexural strength, Young's modulus and vicker's hardness showed the highest value of 89.02[%], 81.58[MPa], 31.44[GPa] and 1.34[GPa] for $SiC-ZrB_2$ composites added with 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature respectively. 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 $3.l4{\times}10^{-2}{\Omega}{\cdot}cm$ for $SiC-ZrB_2$ composite added with 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at 700[$^{\circ}C$]. The electrical resistivity of the $SiC-TiB_2$ and $SiC-ZrB_2$ composite was all negative temperature coefficient resistance (NTCR) in the temperature ranges from room temperature to 700[$^{\circ}C$]. Compositional design and optimization of processing parameters are key factors for controlling and improving the properties of SiC-based electroconductive ceramic composites.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제55권9호
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• pp.434-441
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• 2006

The effect of pressureless-sintered temperature on the densification behavior, mechanical and electrical properties of the $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites was investigated. The $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites were pressureless-sintered for 2 hours at temperatures in the range of $1,750{\sim}1,900[^{\circ}C]$, with an addition of 12[wt%] of $Al_2O_3+Y_2O_3$(6:4 mixture of $Al_2O_3\;and\;Y_2O_3$) as a sintering aid. The relative density and mechanical properties are increased markedly at temperatures in the range of $1,850{\sim}1,900[{^\circ}C]$. The relative density, flexural strength, vicker's hardness and fracture toughness showed the highest value of 81.1[%], 230[MPa], 9.88[GPa] and $6.05[MPa\;m^{1/2}]$ for $SiC-ZrB_2$ composites of $1,900[{^\circ}C]$ sintering temperature at room temperature respectively. The electrical resistivity was measured by the Pauw method in the temperature ranges from $25[{^\circ}C]\;to\;700[{^\circ}C]$, The electrical resistivity showed the value of $1.36{\times}10^{-4},\;3.83{\times}10^{-4},\;3.51{\times}10^{-4}\;and\; 3.2{\times}10^{-4}[{\Omega}{\cdot}cm]$ for SZ1750, SZ1800, SZ1850 and SZ1900 respectively at room temperature. The electrical resistivity of the composites was all PTCR(Positive Temperature Coefficient Resistivity). The resistance temperature coefficient showed the value of $4.194{\times}10^{-3},\;3,740{\times}10^{-3},\;2,993{\times}10^{-3},\;3,472{\times}10^{-3}/[^{\circ}C}$ for SZ1750, SZ1800, SZ1850 and SZ1900 respectively in the temperature ranges from $25[{\circ}C]\;to\;700[{\circ}C]$, It is assumed that because polycrystallines such as recrystallized $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites, contain of porosity and In Situ $YAG(Al_5Y_3O_{12})$ crystal grain boundaries, their electrical conduction mechanism are complicated. In addition, because the condition of such grain boundaries due to $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives widely varies with sintering temperature, electrical resistivity of the $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites with sintering temperature also varies with sintering condition. It is convinced that ${\beta}-SiC$ based electroconductive ceramic composites for heaters or ignitors can be manufactured by pressureless sintering.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권2호
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• pp.197-203
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• 2012

In this study, in order to improve densification of $La_{0.8}Ca_{0.2}Cr_{0.9}Co_{0.1}O_{3-\delta}$ (LCCC), which is known for one of the most proper candidate interconnector materials in the solid oxide fuel cells, $CaCrO_4$ was prepared via solid oxide synthesis route and added to the LCCC with different amount and particle sizes. As the amount of the $CaCrO_4$ increased, porosity of the sintered samples increased, and the pore size was proportional to the particle size of the $CaCrO_4$. This supports the fact that the $CaCrO_4$ phase forms liquid during sintering and permeate into the matrix leaving behind large pores. Then the liquid reacts with the matrix through the solid solution. However, when the samples were sintered with a slow ramp up rates, the porosity decreased. This is thought to be caused by the progressive solid solution of $CaCrO_4$ before the temperature reach to the melting temperature and forms a fluent amount of liquids. The sintering behavior of the LCCC with the addition of $CaCrO_4$ was analyzed through the transient liquid phase sintering on the basis of the microstructure observation and phase identification by x-ray diffraction.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권4호
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• pp.302-307
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• 2017

In this study, Fe-Cu-C alloy is sintered by spark plasma sintering (SPS). The sintering conditions are 60 MPa pressure with heating rates of 30, 60 and $9^{\circ}C/min$ to determine the influence of heating rate on the mechanical and microstructure properties of the sintered alloys. The microstructure and mechanical properties of the sintered Fe-Cu-C alloy is investigated by X-ray diffraction (XRD) and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The temperature of shrinkage displacement is changed at $450^{\circ}C$ with heating rates 30, 60, and $90^{\circ}C/min$. The temperature of the shrinkage displacement is finished at $650^{\circ}C$ when heating rate $30^{\circ}C/min$, at $700^{\circ}C$ when heating rate $60^{\circ}C/min$ and at $800^{\circ}C$ when heating rate $90^{\circ}C/min$. For the sintered alloy at heating rates of 30, 60, and $90^{\circ}C/min$, the apparent porosity is calculated to be 3.7%, 5.2%, and 7.7%, respectively. The hardness of the sintered alloys is investigated using Rockwell hardness measurements. The objective of this study is to investigate the densification behavior, porosity, and mechanical properties of the sintered Fe-Cu-C alloys depending on the heating rate.