• 제목/요약/키워드: LaAlO$_3$

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무알칼리 다성분 La2O3-Al2O3-SiO2 유리의 조성과 몇 가지 물성의 관계 (Composition-Some Properties Relationships of Non-Alkali Multi-component La2O3-Al2O3-SiO2 Glasses)

  • 강은태;양태영;황종희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.127-133
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    • 2011
  • Non-Alkali multicomponent $La_2O_3-Al_2O_3-SiO_2$ glasses has been designed and analyzed on the basis of a mixture design experiment with constraints. Fitted models for thermal expansion coefficient, glass transition temperature, Young's modulus, Shear modulus and density are as follows: ${\alpha}(/^{\circ}C)=8.41{\times}10^{-8}x_1+5.72{\times}10^{-7}x_2+2.13{\times}10^{-7}x_3+1.09{\times}10^{-7}x_4+1.10{\times}10^{-7}x_5+1.15{\times}10^{-7}x_6+2.72{\times}10^{-8}x_7+2.41{\times}10^{-7}x_8-1.08{\times}10^{-8}x_1x_2+4.28{\times}10^{-8}x_3x_7-2.02{\times}10^{-8}x_3x_8-1.60{\times}10^{-8}x_4x_5-2.71{\times}10^{-9}x_4x_8-2.19{\times}10^{-8}x_5x_6-3.89{\times}10^{-8}x_5x_7$ $T_g(^{\circ}C)=7.36x_1+15.35x_2+20.14x_3+8.97x_4+13.85x_5+4.22x_6+28.21x_7-1.44x_8-0.84x_2x_3-0.45x_2x_5-1.64x_2x_7+0.93x_3x_8-1.04x_5x_8-0.48x_6x_8$ $E(GPa)=2.04x_1+14.26x_2-1.22x_3-0.80x_4-2.26x_5-1.67x_6-1.27x_7+3.63x_8-0.24x_1x_2-0.07x_2x_8+0.14x_3x_6-0.68x_3x_8+0.29x_4x_5+1.28x_5x_8$ $G(GPa)=0.35x_1+1.78x_2+1.35x_3+1.87x_4+9.72x_5+29.16x_6-0.99x_7+3.60x_8-0.48x_1x_6-0.50x_2x_5+0.08x_3x_7-0.66x_3x_8+0.94x_5x_8$ ${\rho}(g/cm^3)=0.09x_1+0.51x_2-4.94{\times}10^{-3}x_3-0.03x_4+0.45x_5-0.07x_6-0.10x_7+0.07x_8-9.60{\times}10^{-3}x_1x_2-8.20{\times}10^{-3}x_1x_5+2.17{\times}10^{-3}x_3x_7-0.03x_3x_8+0.05x_5x_8$ The optimal glass composition similar to the thermal expansion coefficient of Si based on these fitted models is $65.53SiO_2{\cdot}25.00Al_2O_3{\cdot}5.00La_2O_3{\cdot}2.07ZrO_2{\cdot}0.70MgO{\cdot}1.70SrO$.

Ru 촉매의 비활성화 억제를 위한 연구 (Studies on the Deactivation-resistant Ru Catalyst)

  • 김영길;이재의;조성준;유룡
    • 공업화학
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    • 제5권5호
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    • pp.808-818
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    • 1994
  • Ru/${\gamma}$-$Al_2O_3$와 Ru/$CeO_2$-${\gamma}$-$Al_2O_3$를 사용하여 Ru담지 촉매의 반응성과 열적노화현상에 미치는 Ce의 영향을 연구하였다. $^{129}Xe$-NMR과 수소흡착법을 사용하여 촉매특성을 검토하였으며, 모사 자동차 배기가스를 사용하여 과농, 양론 및 희박조건에서의 CO, HC 및 $NO_x$ 전환율을 측정하였다. 새촉매와 노화촉매 모두 Ru/$CeO_2$-${\gamma}$-$Al_2O_3$가 Ru/${\gamma}$-$Al_2O_3$보다 세 가지 오염물질에 대한 전환율이 높았다. $^{129}Xe$-NMR과 수소흡착에 의하면 Ce을 첨가하여도 열적노화현상을 억제할 수 없었다. 그러나 673K에서 열적노화시킨 경우 Ru/${\gamma}$-$Al_2O_3$의 반응성은 새촉매보다 작았으나 Ru/$CeO_2$-${\gamma}$-$Al_2O_3$의 반응성은 오히려 컸다. 이것은 열적 노화과정에서 Ru/Ce 사이의 계면에 아마도 새로운 활성점이 만들어지기 때문이 아닌가 사료된다. 또한, Ru금속에 미치는 Ce같은 양이온 효과를 좀더 정량적으로 구하기 위하여 Ca, Ba, La, Y, Ce 등의 양이온을 교환한 Y-제올라이트에 Ru을 담지시킨 모델 촉매의 열적노화 정도를 $^{129}Xe$-NMR과 EXAFS로 연구한 결과 이들 양이온이 Ru의 열적 노화성에 거의 영향을 미치지 못하는 것을 관찰하였다.

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전이금속 산화물 촉매를 이용한 톨루엔 분해 (Decomposition of Toluene over Transition Metal Oxide Catalysts)

  • 천태진;최성우;이창섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.651-656
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    • 2005
  • 톨루엔은 섬유산업 공정에서 발생하는 주요한 유해성 대기 오염원으로 간주된다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$를 지지체로 한 전이 금속 산화물 촉매(Cu, Mn, V, Cr, Co, Ni, Ce, Sn, Fe, Sr, Cs, Mo, La, W, Zn)를 제조하여 톨루엔 완전 산화 반응을 조사하였다. XRD, FE-SEM, BET와 TPR 기법을 사용하여 금속 촉매의 특성을 조사하였다. 촉매 가운데 Cu/${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 가장 우수한 활성을 보여주었다. BET결과 촉매 활성의 증가는 비표면적과는 관련이 적은 것으로 나타났으며, X선 회절 분석에서 대부분의 촉매들이 무정형으로 존재함이 관찰되었다. FE-SEM을 관찰한 결과, 전이금속 산화물 촉매 중 구리산화물 촉매가 지지체 표면에 고르게 분산되어 있음을 확인할 수 있었다. 톨루엔 산화반응에 따른 촉매활성 효과는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 지지체 위에 전이금속 산화물 촉매가 고르게 분산된 점과 촉매 표면의 우수한 환원 특성에 기인하는 것으로 설명할 수 있었다.

A Study on Sintering Inhibition of La0.8Sr0.2MnO3- Cathode Material for Cathode-Supported Fuel Cells

  • Ahmed, Bilal;Lee, Seung-Bok;Song, Rak-Hyun;Lee, Jong-Won;Lim, Tak-Hyoung;Park, Seok-Joo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.494-499
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    • 2016
  • In this work, the effects of different sintering inhibitors added to $La_{0.8}Sr_{0.2}MnO_{3-{\partial}}$ (LSM) were studied to obtain an optimum cathode material for cathode-supported type of Solid oxide fuel cell (SOFC) in terms of phase stability, mechanical strength, electric conductivity and porosity. Four different sintering inhibitors of $Al_2O_3$, $CeO_2$, NiO and gadolinium doped ceria (GDC) were mixed with LSM powder, sintered at $1300^{\circ}C$ and then they were evaluated. The phase stability, sintering behavior, electrical conductivity, mechanical strength and microstructure were evaluated in order to assess the performance of the mixture powder as cathode support material. It has been found that the addition of $Al_2O_3$ undesirably decreased the electrical conductivity of LSM; other sintering inhibitors, however, showed sufficient levels of electrical conductivity. GDC and NiO addition showed a promising increase in mechanical strength of the LSM material, which is one of the basic requirements in cathode-supported designs of fuel cells. However, NiO showed a high reactivity with LSM during high temperature ($1300^{\circ}C$) sintering. So, this study concluded that GDC is a potential candidate for use as a sintering inhibitor for high temperature sintering of cathode materials.

An SOFC Cathode Composed of LaNi0.6Fe0.4O3 and Ce(Ln)O2 (Ln=Sm, Gd, Pr)

  • Chiba, Reiichi;Komatsu, Takeshi;Orui, Himeko;Taguchi, Hiroaki;Nazawa, Kazuhiko;Arai, Hajime
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.766-771
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    • 2008
  • We fabricated single cells with a cathode consisting of a $LaNi_{0.6}Fe_{0.4}O_3-Ce_{0.8}Sm_{0.2}O_{1.9}$ composite (LNF-S20DC composite) active layer and an LNF current collecting layer on a ${0.89ZrO_2}-{0.10Sc_2}{O_3}-0.01{Al_2}{O_3}$ electrolyte sheet. The cathode layers were prepared by the screen-printing method. The cathode properties of these cells were measured by the AC impedance method at $800^{\circ}C$. The cathodes with the ceria-LNF composite active layer exhibited high power performance prior to current loading. We investigated the influence of the mixture ratio of LNF and S20DC on the cathodes properties. The Sm in the ceria particles of the composite cathode was substituted with other rare-earth elements. Cathodes with Pr and Gd co-doped ceria in the active layer provided the better performance than those with Sm- or Gd-doped ceria.

탐침형 정보 저장장치에 응용 가능한 강유전체 물질의 특성 연구 (Properties of Ferroelectric Materials Applicable to Nano-storage Media)

  • 최진식;김진수;황인록;변익수;김수홍;전상호;이진호;홍사환;박배호
    • 한국진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.173-179
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    • 2006
  • Pulsed laser deposition 방법으로 증착한 $PbZr_{0.3}Ti_{0.7}O_{3}$ (PZT)박막의 구조적, 전기적 성질에 대한 연구를 하였다. PZT 박막은 $LaAlO_3$ 기판위에 동일한 조건으로 증착된 $LaMnO_3$ (LMO) 산화물을 하부 전극으로 하여 증착시간을 변화시키며 증착하였다. High-resolution x-ray diffraction 결과를 통해 LMO 하부 전극과 PZT 박막이 방향성 있게 자란 것을 확인할 수 있었고 박막의 두께는 field-emission scanning electron microscope을 통하여 측정할 수 있었다. 또한 우리는 atomic force microscopy을 이용하여 박막의 표면 거칠기를 구하였고 국소적인 범위의 전기적 특성은 piezoelectric force microscopy 모드를 이용하여 측정하였다. 그 결과 PZT/LMO 구조는 나노 스토리지의 미디어로 쓰이기 위해 필요한 성질들을 갖추었음을 알 수 있었다.

Fatigue characteristics of $Pb(Zr,Ti)O_3$ capacitors on donor doping

  • Yang, Bee Lyong
    • 열처리공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.113-117
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    • 2002
  • Fatigue characteristics of ferroelectric $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) based capacitors through donor doping is reported in this paper. La substitution up to 10% were carried out to study systematically the fatigue behaviors of epitaxial ferroelectric capacitors grown on Si using $(Ti_{0.9}Al_{0.1})N/Pt$ conducting barrier composite. Ferroelectric capacitors substituted with 10% La show sufficient low voltage switched polarization and fatigue free performance. Systematic decrease in the tetragonality of the ferroelectric phase (i.e., c/a ratio) results in the corresponding reduction in coercive voltage, sufficient remnant polarization at 1.5-3V, and good fatigue property.

PLD를 이용한 강유전체(PZT, PST, PT)/YBCO 박막 구조의 제작과 전기적인 특성에 관한 연구 (Electrical Properties and Fabrication of Ferroelectric (PZT)

  • 김정환;이재형;문병무
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.541-545
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    • 1998
  • (PZT, PST, PT)/ YBCO structured have been grown on single crystal $LaAlO_3$ using in-situ Nb:YAG pulsed laser deposition technique. The optimum conditions of fabrication for high quality films have been established under various oxygen pressure. TBCO was used as a metallic electrode for polarizing ferroelectric thin fillms. Lattice mismatch of these materials were found to be with in 3%. As a result XRD patterns and rocking curves, (PZT, PST, PT)/ YBCO multiayered thin films on $LaAlO_3$ substrates showed preferred orientation to c-axis. For invastigation on electrical properties of ferroelectric thin films, remanent polaiztion $P_r$ and coercive field $E_c$ were measured for three samples. At each optimum condition, they showed the values of P_r=60 \mu C/cm^2 and E_c=240kV/ cm for PT, 30\mu C/cm^2 and 105kV/cm for PZT, 1.5\mu C/cm^2$ and 15kV/cm for PST. Frequency dependence of dielectric properties of ferroelectric thin fillms was also investigated. As a result, it showed the frequency dependence was relatively small in the range of 10Hz~10kHz.

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