The stability of paraseodymium-based zinc oxide varistor consisting of Zn-Pr-Co-Cr-Y oxide was investigated according to yttria additives under different stress conditons, such as 0.8V\ulcorner\ulcorner/373K/12h and 0.85V\ulcorner\ulcorner/393K/12h. Wholly, all varistor after the stress showed nearly symmetric and stable I-V characteristics. Particularly, in the case of 2.0mol% and 4.0mol% yttria-added varistor showing a good I-V characteristics, the varation rate of varistor voltage were less 1% and that of nonlinear coefficient were about degree of 5%, and what is remarkable, leakage current with increasing stress time during the applied stress was almost constant. It the light of these facts, it is estimated that varistor constituents having 2.0mol% and 4.0mol% yittria, respectively, will be utilized to various application fields.
SOFC용 Ni-YSZ(Yttria Stabilized Zirconia) composite powders를 glycine nitrate process를 이용하여 만들었다. $ZrO(NO_3)_2{\cdot}2H_2O$, $Y(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$, $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$와 glycine을 출발원료로 하였으며 Ni의 부피비를 변화시켜 각기 그들의 소결 및 환원 특성을 알아보았다. Ni과 YSZ 상들이 상호 연결된 균질하게 분포된 다공성 미세구조를 관찰 할 수 있었으며 Ni의 첨가량에 따라 가공률이 민감하게 변화함을 알 수 있었다. 35 vol% 이상의 Ni를 함유한 Ni-YSZ cermet가 SOFC용 전극재료로 사용되는데 필요한 30% 이상의 공극을 갖는 조성임을 알 수 있었다.
Effects of CuO addition on the sintering ability and the phase stability of Y-TZP. (Yttria doped Tetragonal Zirconia Polycrystals) were studied. The CuO dopants were found to be quite effective in reducing the sintering temperature to obtain full density and refining the grain size. The maximum allowable concentration of the dopants was limited to 0.3%mol% for CuO to maintain fully tetragonal phase. With the addition of these dopants, the flexual strength decreased by 20% in comparison with the undoped specimen but the fracture toughness increased by 15%.
Sinterbility, microstructure, mechenical and electrical properties of yttriastabilized zirkconiz (92 mole % ZrO2 + 8 mole % Y2O3) doped with 0.5 mole % SiO2 and 0-2.O mole% Al2O3 were studied as a functin of Al2O3 addition. Sintered density increased with increasing Al2O3 addition up to o.5 mole%but decreased up to 1.0mole% Al2O3. Vickers hardness is proportional to sintered density. The specimen added 0.5mole% Al2O3 and 0.5mole% SiO2 exhibited a maximum conductivity. And the specimen added 0.5 mole % Al2O3 and 0.5 mole% SiO2 was measured a maximum electromotive force for a characteristics of oxyzen partial pressure.
The powder mixture of Si3N4-AlN-Y2O3, Si3N4-AlN-CeO2 and Si3N4-AlN-Y2O3-CeO2 system was hot-pressed at 175$0^{\circ}C$ for 2h in N2 to prepare $\alpha$-Sialon ceramics. The mechanical property and oxidation behaviour of the prepared $\alpha$-Sialon ceramics were investigated. At 120$0^{\circ}C$, oxidation resistance was best for the Y2O3 added $\alpha$-Sialon ceramics and oxidation rate increased when the amount of CeO2 increased. But when the mixture of Y2O3 and CeO2 added $\alpha$-Sialon ceramics showed a good oxidation resistance. Fracture toughness of (Y2O3+CeO2) added $\alpha$-Sialon ceramics was higher than Y2O3 added $\alpha$-Sialon ceramics.
Dense crack-free yttria film with 10 $\mu m$ thickness was prepared on aluminum by aerosol deposition. X-ray diffraction pattern on the film showed that it contained the same crystalline phase as the raw powder. Transmission electron microscopy revealed a nanostructured yttria film with grains smaller than 100 nm. Tensile adhesion strength between the film and aluminum substrate was 57.8 $\pm$ 6.3MPa. According to the etching test with $CF_4-O_2$ plasma, the etching rate of the yttria film was 1/100 that of quartz, 1/10 that of sintered alumina and comparable to that of sintered yttria.
보석용으로 적합한 무색 투명한 큐빅 저코니아를 스컬용융법으로 합성하였다. 사용한 합성 고온로는 고주파 전기로이고, 수냉식 도가니를 제작하여 실험하였다. 원료물질은 $ZrO_2$를 주원료 물질로 하였으며 25 wt.%의 $Y_2O_3$를 안정제로, 0.03~0.05 wt.%의 $Nd_2O_3$를 소색제로 첨가하였다. 육성된 단결정의 크기는 약 20$\times$63 mm이며, 화학성분은 $Zr_{0.73}$$Y_{0.27}$$O_{1.87}$ 이었다. 등방성을 띠며 굴절율이 2.15~2.18이고 비중은 5.85, 모스 경도는 8~8.5, 반사도는 13.47%이다. 큐빅 저코니아 결정은 등축정계의 면심격자(Z=4)를 하고 있으며 공간군 Fm3 m에 속한다. 단위포 상수는 a=5.157 $\AA$이며, $CaF_2$구조를 하고 있다. 합성공정의 최적 조건은 고주파 출력이 50 kW, 2.94 MHz이고 도가니의 직경과 높이는 각각 105 mm, 135mm일 때, 또 도가니의 하강 속도가 16 mm/hr일 때 최대인 42% 회수율을 나타내었다. 큐빅 저코니아의 굴절율(2.15~2.18)은 다이아몬드보다 작기 때문에 크라운과 퍼빌리언의 각도를 다이아몬드의 경우($40.5^{\circ}$)보다 작게 가공 처리하여야만 최대의 광채 및 화이어를 얻을 수 있다.
고체 전해질로 많이 사용되는 이트리아로 안정화된 입방정형(cubic) 지르코니아의 기계적 강도를 향상시키기 위하여, 단사형(monoclinic) 지르코니아(m-$ZrO_2$)를 원료로 지르코니아 안정화시키는 이트리아와 지르코니아의 낮은 기계적 강도를 향상시켜 주기 위한 알루미나를 Yag($Y_3Al_5O_{13}$)졸의 형태로 첨가하여, 졸 형태로 첨가된 이트리아와 알루미나가 입방정 지르코니아 소결체의 기계적, 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 17.8 wt% Yag(6.3mol% $Y_2O_3$)가 첨가된 경우 파괴인성은 3.62MPa${\cdot}m^{1/2}$, 파괴강도는 447MPa로 8mol%의 이트리아로 안정화된 지르코니아(TZ8Y)의 1.44MPa${\cdot}m^{1/2}$, 270MPa에 비하여 기계적 특성이 현저히 향상되었으나, 950$^{\circ}$C, 공기분위기에서의 전기전도도는 0.057${\Omega}^{-1}cm^{-1}$로 TZ8Y에 비해 반 정도로 낮아졌으며, 21.6wt% Yag(8.0mol% $Y_2O_3$)가 첨가된 경우에는 파괴인성은 2.93MPa${\cdot}m^{1/2}$, 파괴강도는 388MPa로 TZ8Y에 비하여 향상되었고, 전기전도도는 0.076${\Omega}^{-1}cm^{-1}$을 나타내었다.
The yttria stabilized zirconia(YSZ) thin films for solid oxide fuel cell (SOFC) were fabricated by an electrochemical vapor deposition(EVD) technique using YCl3+ZrCl4+H2O gas system. The YSZ films were deposited under reduced pressure at the temperature of 1000~120$0^{\circ}C$ on the porous alumina substrates. The deposition rate, chemical composition and growth morphology were investigated by SEM, XRD, EDS. The growth rates of the films obeyed a parabolic rate law, representing that the growing process is controlled by an electrochemical transport through the YSZ film. The Y2O3 content of the films was about 10 mol%, equal to the composition of metal chloride reactant gases, approximately. The YSZ films were highly dense, the growing features showed columnar structure and surface morphologies were changed with the EVD conditions.
Pechini방법으로 제조한 La$_{0.8}$Ca$_{0.2}$CrO$_3$CLC소결체와 La$_{0.8}$Ca$_{0.2}$CrO$_3$CLC-Green체를 YSZ에 적층한 후 온도의 함수로 계면에서의 미세구조와 성분이동 등의 거동을 고찰하였다. CLC-G/CLC와 CLC/YSZ계면에서의 CLC면은 반응온도에 상관없이 XRD 관찰에서 주상은 La$_{1-x}$ Ca$_{x}$CrO$_3$그리고 CLC와 반응하지 않은 YSZ면의 결정 상은 cubic-ZrO$_2$으로 각각 나타났다. CLC/YSZ반응 계면의 성분이동은 Zr > La>>Cr>>>Ca 순이었으며, 온도에 따른 개개 성분의 이동도 차이는 크지 않았다. CLC/YSZ계면간의 결합은 계면성분간의 과다한 성분이동 없이 현 연구의 온도전체에 걸쳐 가능한 것으로 나타났다. CLC-G/CLC간의 SEM미세구조는 결합 면을 경계로 저온에서는 결정의 입자크기 차이를 보이다가 온도가 증가할수록 균일화되는 경향을 보였다.였다. 보였다.였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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